配套新教材物理RJ必修第一册第四章运动和力的关系第2节实验探究加速度与力质量的关系

第节2实验：探究加速度与力、质量的关系高中物理必修第一册第四章学习目标

一

实验原理

二

测定加速度的方法公式法=0时，由x=得：a=推论法由得：a=比较法=0，，由x=得：=三

小车运动时的受力分析平衡摩擦力：如图所示，纸带穿过打点计时器。为了消除摩擦力对小车的影响，可将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。当挂上重物(托盘和砝码)时，只要重物的质量远小于小车的质量，那么我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大小等于小车所受的合力的大小。增减盘中砝码的个数可改变小车所受到的拉力。四实验方案与过程►方案1用打点计时器进行实验探究——控制变量法实验步骤数据处理与结论保持小车的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度①用天平测出小车和重物的质量分别为、，并把数值记录下来以a为纵坐标，以F为横坐标建立坐标系，根据得到的各组数据在坐标系中描点作图，如图所示

如果a-F图线是一条过原点的直线，那么可以得出结论：质量一定时，加速度与力成正比②按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)，平衡摩擦力

③将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；断开电源取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力④保持小车的质量不变，改变所挂重物的质量，重复步骤③，多做几次实验保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度⑤保持重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况；断开电源取下纸带并在纸带上标上号码以a为纵坐标，为横坐标建立坐标系，依据得到的各组数据描点作图，如图所示

如果a-图线是一条过原点的直线，则可得出结论：物体受力一定时，加速度与质量成反比⑥在小车上加放砝码，重复步骤⑤，多做几次实验⑦在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量计数点之间的距离，算出每条纸带上加速度的值

五五点注意►平衡摩擦力时不要挂小盘，平衡摩擦力后，不管以后是改变小盘中重物的质量，还是改变小车上所加砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。►实验时要先接通电源后放开小车。

►实验中必须满足小车和小车上所加砝码的总质量远大于重物和小盘的总质量。只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。►每次开始时小车应尽量靠近打点计时器(或尽量远离带滑轮的一端)，且在小车到达滑轮前应按住小车。►作图线时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧，离直线较远的点应该舍去不予考虑。六误差分析

甲乙八用气垫导轨探究加速度与力、质量的关系

1.如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置。（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是

（选填字母）。（2）关于本实验，下列做法正确的是

。A.在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源B.在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力F的大小C.在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出a-1/M图像D.在探究加速度与力的关系时，作a-F图像应该用折线将所描的点依次连接BABCC当堂检测

BCB3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，“每五个点”与“每两点间还有四个点未画出”是等效的木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50Hz。（1）实验中得到如图所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得xAB=7.65cm，xBC=10.17cm，实验测出小车的加速度大小为

m/s2（结果保留两位小数）。（2）若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像合理的是

。ABCD（3）实验中，沙和沙桶的总重力

（选填“大于”“小于”或“等于”）绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量

（选填“远大于