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力与运动

作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:29:22阅读:
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  力是物体产生加速度的原因,质量一定时,加速度与合外力成正比。不需要复杂的仪器,在家里你也能粗略地验证这一规律。

  在方桌的两条腿下各垫一只火柴盒,使桌面成为斜面,将一只干电池或弹子球从斜面顶端滚下,用秒表测出其滚到斜面下端的时间t1。再在方桌的两条腿下各垫两只火柴盒,同样测出干电池(或弹子)滚下的时间t2。设方桌的边长为L,垫上火柴盒后斜面的高为h,由于电池所受的合力F沿斜面方向,Fmgsinθ=mg(h/L),设垫上一只火柴盒斜面高为h1,垫上两只斜面高为h2,则h2:h12:1,所以F2:F12:1。又由于L1/2(at2)L一定,所以a2:a1t12:t22。因此,只要得到t12:t2221a正比于F的关系就可以得到粗略的验证。

  (二)物体所受的外力变小,速度也变小吗?

  有的同学有这样的看法,认为物体受的力越大速度越大,受的力越小速度也就越小;如果受的外力变小,物体的速度也就变小。你可以做两个简单的实验来证实这种看法是错误的。

  请准备好干电池、长木板(或桌子)、小车和橡皮筋等。

  实验1:使干电池从木板或桌子一端抬高后的斜面上滚下,紧接着使斜面的倾角变得小一些,你会看到干电池滚下的速度仍然是越来越大,只不过增大的快慢不同而已。倾角变小后,速度增加的慢了一些,说明加速度变小了。但是,如果倾角小到一定程度,干电池的速度是要变小的,你能说明它的原因吗。

  实验2:把小车放在桌面上,使板面一端略高,以平衡摩擦阻力,用一根比较长的橡皮筋拉住小车,使橡皮筋伸长到一定程度后释放小车(图129),观察小车运动快慢的变化。你会发现,随着小车前进,橡皮筋缩短,表明它对小车的拉力也变小,但小车的速度仍然是越来越大。

 

选自:《高中物理课外实验》
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