探究加速度和物体质量、物体受力的关系1

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1、实验学案15探究加速度与物体质量.物体受力的关系【实验步骤】—、测质量实验次数加速度a/（加2）小车受力F/N1234二、仪器安装及平衡摩擦力三、保持小车的质量不变，研究a与F的关系实验次数加速度a/(/?z-5~2)小车和祛码的总质量M/kg123四、保持小盘和磁码的质量不变，研究"与M的关系【数据处理】1.需要计算各种情况下所对应的小车加速度，可使用“研究匀变速直线运动”的方法：先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离,根据公式尸等计算加速度.2.（1）根据表（一），用纵坐标表示加速度“，横坐标表示作用力F,作用力的大小F等于小盘和祛码的总重力，根据实验结果在坐标平面上描出

2、相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度a与作用力F成正比.如图2所示.（2）根据表（二）.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和舷码的质量M,根据实验结杲在坐标平血上描出相应的点，发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上.我们猜想,a与M可能成反比.为了检验猜想的正确性，再用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和祛码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点.如果这些点落在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比.（如图3所示）热点题型精析题型一对实验原理的理解【例1】如图4所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系，小车上固定一个盒子，盒子内盛有

3、沙子.沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M.沙桶U（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比；从盒子屮取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸帯中计算得出.多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变.以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a—F图象，图象是一条过原点的直线.①a—F图象斜率的物理意义是②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：•（填“合理”或“不合理”）③本次实验中

4、，是否应该满足M》m这样的条件？答：（填“是”或“否”）；理由是.（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比；保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系.本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以的倒数为横轴.题型二实验数据的处理BC3.01^-6.03—10.02J15.01><20.98——亦丘——-（单位:cm）【例2】某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量Z间的关系实验屮，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据，英屮笫3组数据还未算出加

5、速度,但对应该组己打出了纸带，如图5所示（长度单位:cm）,图中各点为每5个打点选出的计数点（两计数点间还有4个打点未标出）.实验次数123456小车质量（g）200300400500600700小车加速度（zn/52）2.001.330.790.670.40小奉质量的倒数伙gT）5.003.332.502.001.671.00（1）请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中（小数点后保留两位小数）.（2）请在图6中建立合适的坐标，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并作出平滑的图线.（3）由图彖得出的结论是:课时效果梅测限时自测二测速度、练规范、—提能力1.在利用打点计时

6、器和小车来做“探究加速度与力、质暈的关系”的实验时，下列说法中正确的是（）A.平衡摩擦力时，应将磁码盘及盘内磁码通过定滑轮系在小车上B.连接舷码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车2.（2011-三明模拟）用如图7甲所示的装置m做“验证牛顿第二定律”实验时，甲同学根~据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图彖为图中的直线I,乙同学画©出的a-F图彖为下图中的直线II.直线I、WII在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了甲误差范圉，下面给出了关于形成这种情况的四种解释，其中可能正确的是（

7、）4.实验前甲同学没有平衡摩擦力B.甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了B.实验前乙同学没有平衡摩擦力C.乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了小车打点计时器砥码盘甲1.(江苏高考)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图8甲所示.•...2....3…..4（'匸-丄处二丄•丄6§=1二一5・8：二~4（单位:cm）乙(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示•计时器打点的时间间隔为0.025,从比较清晰的点起，每5个点