验证牛顿第二定律（验证牛顿第二定律，为啥要使小车质量远大于砂和砂桶的质量）

本文目录

• 验证牛顿第二定律，为啥要使小车质量远大于砂和砂桶的质量
• 高中物理中验证牛顿第二定律、验证机械能守恒
• 用气垫导轨验证牛顿第二定律
• 在验证牛顿第二定律时,为何将减去的砝码放在滑块上
• 牛顿第二定律实验的原理，目的，实验结果，分别是什么
• 牛顿第二定律的实验验证方法
• 验证牛顿第二定律
• 证明牛顿第二定律
• 你知道哪些实验可以检验牛顿第二定律呢
• 怎样验证牛顿第二定律m< M/ M

验证牛顿第二定律，为啥要使小车质量远大于砂和砂桶的质量

只有小车质量远大于砂和砂桶的质量时，才可以认为小车受到的拉力等于砂和砂桶的重力。证明如下：设小车质量为M，砂和砂桶的质量为m，绳的拉力为F则对于小车，由牛顿第二定律可得：F=Ma①对于砂和砂桶，由牛顿第二定律可得：mg-F=ma②将①带入②可得：mg=(M+m)a③由③可知：显然只有当m远小于M时，③式才可以近似为：mg=Ma即：只有当m远小于M时，才可以认为小车受到的拉力等于砂和砂桶的重力。

高中物理中验证牛顿第二定律、验证机械能守恒

高中物理中验证牛顿第二定律、验证机械能守恒的两个实验中要平衡摩擦力。1、验证牛顿第二定律：探究加速度与力、质量的关系实验，在满足M远大于m的前提下，认为F合等于mg，带滑轮的木板是粗糙的，必须在木板的一端垫一小物块，使木板有一合适的倾角，平衡掉摩擦力，满足F合等于mg。2、验证机械能守恒实验：在满足M远大于m的前提下，只有摩擦力不做功时机械能守恒，方法，在木板的一端垫一小物块，使木板有一合适的倾角，平衡掉摩擦力。

用气垫导轨验证牛顿第二定律

用气垫导轨验证牛顿第二定律实验中采用气垫导轨大大减小了实验的摩擦误差，这样能够使实验数据更准确。

试验中分别从质量一定，控制力的大小和力的大小一定，质量改变做运动来实施实验，更加增加了实验的准确性和全面性。做实验时，挡光片的选择需要根据第一组数据中的误差关系来选择。

实验过程中要讲究细心、耐心，千万不可心浮气躁，值得一提的是在气垫导轨调平的时候要仔细观察，分为粗调和细调使得滑块静止或者左右微微摆动，细调要使t1《t2。

实验过后，需要掌握气垫导轨的调整与使用，通用计数器的基本功能与使用方法，气垫导轨上测速度和加速度的试验方法。验证牛顿第二定律（选择合理的实验方案和数据处理方法验证物理定律，体会物理实验中需要严谨的作风和科学的方法）。

气垫导轨：

气垫导轨综合实验装置是一种摩擦力很小的运动实验装置，整个实验装置由静音气泵、导轨、滑块和光电门等组成。配合专用的数字计时器，可完成重力加速度测量、牛顿第二定律、动量守恒定律的验证等实验，也可用于研究各种碰撞实验。

1、智能光电计时器：液晶显示，计时范围0～9999s，最小分辨率1ms，另外还具有测速、测加速度、数据处理、查询等功能。

2、导轨：长1500mm，直线度全长误差不大于0.1mm，表面硬度不小于HB65。

3、静音气泵：电机功率250W，流量＞25M3/h，压力＞600mmH2O，带载噪音：＜56db。

在验证牛顿第二定律时,为何将减去的砝码放在滑块上

在验证牛顿第二定律时，将减去的砝码放在滑块上的原因如下：

砝码放在滑块上是为了得到不同质量的被测物，好验证牛二定律；导轨必须调平，这样可以最大限度地减少被测物在导轨上的阻力，使得实验结果误差减少。

牛顿第二运动定律Newton’s Second Law of Motion-Force and Acceleration的常见表述是：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。

该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律。

牛顿第二运动定律实验是物理中的一个很基础、必要的验证性实验，涉及到检验一个物理定律或规律的基本途径和方法，因此对于其实验精度往往有特殊的要求。

牛顿第二运动定律只适用于惯性参考系。惯性参考系是指牛顿运动定律成立的参考系，在非惯性参考系中牛顿第二运动定律不适用。但是，通过惯性力的引入。可以使牛顿第二运动定律的表示形式在非惯性系中使用。

牛顿第二定律应用领域

应用牛顿第二运动定律可以解决一部分动力学问题。问题主要有两类：第一类问题已知质点的质量和运动状态，已知质点的在任意时刻的位置即运动方程或速度表达式或加速度表达式，求作用在物体上的力，一般是将已知的运动方程对时间求二阶导数或将速度方程对时间求一阶导数，求出加速度，再根据牛顿第二定理求出未知力。

第二类问题已知质点的质量及作用在质点上的力，求质点的运动状态，即求运动方程、速度表达式或加速度表达式，通常是由牛顿第二运动定律列出方程，求出物体的加速度表达式，由加速度和初始条件，定积分求出速度表达式，由速度表达式和初始条件，定积分求出运动方程。

牛顿第二定律实验的原理，目的，实验结果，分别是什么

　　【实验目的】验证牛顿第二定律，就是验证：（1）物体质量一定时，加速度与合外力成正比；（2）合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。　　【实验原理】1、保持研究对象（小车）的质量(M)不变，改变砂桶内砂的质量(m)，即改变牵引力测出小车的对应加速度，用图像法验证加速度是否正比于作用力。2、保持砂桶内砂的质量(m)不变，改变研究对象的质量(M)，即往小车内加减砝码，测出小车对应的加速度，用图像法验证加速度是否反比于质量。　　【实验器材】附有定滑轮的长木板、薄木垫、小车、细线、小桶及砂、打点计时器、低压交流电源、导线、天平（带一套砝码）、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。　　【实验步骤】1、用天平测出小车和小桶的质量M0和m0，并记录数值；2、按照要求安装实验器材，此时不把悬挂小桶用的细绳系在车上，即不给小车加牵引力；3、平衡摩擦力，在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木板，并反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后，小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止。4、记录小车及车内所加砝码的质量；称好砂子后将砂倒入小桶，把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶；此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行；接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后，取下纸带，做好标记。5、保持小车的总质量不变，改变砂的质量（均要用天平称量），按步骤4中方法打好纸带，做好标记。6、在每条纸带上选取一段比较理想的部分，分别计算出加速度值。7、用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力（即砂和砂桶的总重力mg），根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，便证明了质量一定的情况下，加速度与合外力成正比。8、保持砂和桶的质量不变，在小车上加砝码（需记录好数据），重复上面的实验步骤，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数，根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明了合外力一定的情况下，加速度与质量成反比。　　【注意事项】1、实验中始终要求砂和砂桶的总质量（m）远小于小车和砝码的总质量（M），一般情况下要满足10m＜M。只有这样，砂和砂桶的总重力才能视为小车所受的拉力。2、平衡摩擦力时不要挂小桶，但小车要挂纸带并接通打点计时器；有两个作用：一是从纸带上打出的点子来判断小车是否匀速运动，二是在平衡摩擦力时也要平衡振针和纸带之间的摩擦(如果使用电火花计时器，该摩擦可以忽略)。平衡摩擦力是使小车重力沿斜面的分力与小车运动时所受到的所有摩擦力相平衡。3、在每次打过点的纸带上，都要注明小车的质量和拉力数值，以免在分析数据时造成错误。4、小车每次释放前应靠近打点计时器，且先接通电源再释放小车；小车停止运动前应按住小车。5、由于a～M图像是一条曲线，难以判断a和M之间的函数关系，从而难以确定a与M的定量关系。从已知的理论看，a～图像应该是一条直线，为了便于对实验结果作出直观判断，本实验中作a～图像，而不是作a～M图像。6、作图像时，要使尽可能多的点子在直线上，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线两侧，其目的是在数据处理时尽量减少偶然误差 【 实验结论】:物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,跟物体的质量成反比。

牛顿第二定律的实验验证方法

几个物体的加速度不同时，仍可以用整体法，这时要根据牛二列的方程为：

整体受到的总合外力＝物1质量* 物1加速度＋物2质量* 物2加速度＋物3质量* 物3加速度＋

即F整体合外力＝m1 * a1＋m2 * a2＋m3 * a3＋

上式中,加号表示矢量的合成。

如果斜块静止在水平地面，它的斜面上有另一个物块加速下滑，则把它们作为整体时，整体受到的外力是：总重力,地面对整体的支持力（竖直向上），静摩擦力（水平）。

整体中有两部分：物块有加速度 a ，斜块静止

将a 正交分解在水平和竖直方向上，对整体列牛二方程为

水平方向：　f＝m* a * cosα

竖直方向：（M＋m）g－N＝m * a * sinα

扩展资料：

牛顿第二运动定律有五个特点：

瞬时性：牛顿第二运动定律是力的瞬时作用效果，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。

矢量性：

是一个矢量表达式，加速度和合力的方向始终保持一致。

独立性：物体受几个外力作用，在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关，与其他力无关，各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度，合加速度和合外力有关。

因果性：力是产生加速度的原因，加速度是力的作用效果h故力是改变物体运动状态的原因。

等值不等质性：虽然

，但

不是力，而是反映物体状态变化情况的；虽然

，仅仅是

度量物体质量大小的方法，m与

或

无关。

牛顿第二运动定律实验是物理中的一个很基础、必要的验证性实验，涉及到检验一个物理定律或规律的基本途径和方法，因此对于其实验精度往往有特殊的要求。

验证牛顿第二定律

【实验目的】　　　　研究质量一定时，小车的加速度与所受拉力的关系;作用力一定时，加速度和小车的质量的关系。即验证牛顿第二定律。　　　　【实验原理】　　　　研究的对象是图中所示的小车。小车前端拴着细绳，细绳跨过定滑轮，下面吊一个小桶，桶内装砂。知道了砂和小桶的总质量，可以算出它们的总重量。当满足小车及车上的砝码的总质量远大于砂和小桶的总质量条件时，可以把砂桶的总重量近似当作细绳对小车的拉力。小车在绳的拉力作用下，在长木板上运动时，用打点计时器把小车的运动情况记录下来，求出加速度，就可以研究小车的加速度跟受力大小的关系以尽加速度跟小车的质量(包括车上祛码的质量)的关系。【实验器材】　　　　电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，、纸带，细绳，砝码，砂桶，砂，导线，电源，刻度尺，天平。　　　　【实验步骤】　　　　1.在质量不变的情况下，研究加速度与作用力的关系。　　　　(l)平衡小车与长木板间的摩舞力，在长木板的不带定滑轮的，端下面垫一块木板，使长木板成为一个斜面，反复移动所垫木板的位置使小车在斜面上座匀速直线运动。　　　　(2)用天平测量小车的质量M，小桶及砂的质量M’，并记录下来。在小车上放珐码，小桶　　　　里放入适量的砂子，使小桶和砂的总质量远小于小车和砝码的总质量，把祛码和砂的质量m和m’记录下来。　　　　(3)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶。接通电源，放开小车让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。取下纸带，在纸带上标上纸带号码。保持小车的质量不变，改变砂的质量，即改变对小车的拉力，再做几次实验。在实验中一定要使砂和小桶的质量远小于小车和砝码的质量。　　　　(4)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明记数点，测出记数点间的距离，求出每条纸带的加速度的值。　　　　(5)把各次实验中的数据填入表内。作用力F的大小等于砂和小桶的总重量(M’+m’)g用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，根据实验数据在坐标平面上画出相应的点。如果在实验误差范围内，这些点是在一条通过原点的直线上，就证明加速度与作用力成正比。

证明牛顿第二定律

　　根据动量定理可以证明一下。实际上牛顿第二定律最初的形式以动量的方式表达的。　　根据动量定理，有　　F·Δt=m·Δv，可得　　F=m·Δv/Δt　　而Δv/Δt=a，所以　　F=ma

你知道哪些实验可以检验牛顿第二定律呢

牛顿第二运动定律的验证、动量守恒定律的验证、液体表面张力系数的测定、霍尔效应实验、声速的测定、霍耳效应、测量薄透镜的焦距、钨的逸出电位的测定。

1、牛顿第二运动定律

牛顿第二运动定律的常见表述是：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。

该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律。

2、动量守恒定律

动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论， 但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律，是比牛顿定律更基础的物理规律， 是时空性质的反映。

其中，动量守恒定律由空间平移不变性推出，能量守恒定律由时间平移不变性推出，而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。

3、液体表面张力

凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。

就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。

4、霍尔效应

霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。

5、声速

音速是介质中微弱压强扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒。

怎样验证牛顿第二定律m< M/ M

牛顿第二定律m《《M的验证方法如下：

1、牛顿第二定律是描述物体运动状态变化与作用力之间的关系，它揭示了物体加速度与作用力成正比，与质量成反比的关系。在验证牛顿第二定律的实验中，通常需要将物体的质量远远小于悬挂物体的质量。

2、这是因为在实验过程中，我们通常会使用一个悬挂物体来施加作用力，而这个作用力的大小是一定的。如果悬挂物体的质量过大，那么它所受到的加速度就会很小，这就会导致实验的误差较大，影响实验的准确性。

3、为了更好地验证牛顿第二定律，我们需要将物体的质量远远小于悬挂物体的质量，这样我们就可以在较小的作用力下观察到明显的加速度变化，从而更好地确定作用力与加速度之间的关系。

4、使用更精确的测量设备：使用更精确的测量设备可以更好地测量物体的加速度和作用力，从而减少实验误差。例如，可以使用高精度的加速度计和力传感器来测量物体的加速度和作用力。

5、调整实验条件：通过改变实验条件，例如改变作用力的方向或大小，可以更好地验证牛顿第二定律的普遍性。例如，可以改变作用力的方向，观察物体的加速度方向是否与作用力的方向一致，从而验证牛顿第二定律的方向性。

6、进行多次实验：通过进行多次实验，可以更好地验证牛顿第二定律的普遍性。例如，可以多次改变作用力的方向或大小，观察物体的加速度变化是否与作用力的变化成正比，从而验证牛顿第二定律的普遍性。

7、考虑空气阻力：在验证牛顿第二定律的实验中，需要考虑空气阻力对物体运动的影响。如果空气阻力过大，那么物体的加速度可能会受到较大影响，从而影响实验的准确性。因此，可以在实验中使用真空室或减少空气阻力的方法来减小空气阻力对实验的影响。