《探究加速度与力和质量的关系》练习题.pdf

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1、精品文档“探究加速度和力、质量的关系”实验及练习1.实验方法：控制变量法。2.平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要悬挂小盘，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。3.实验条件：只有满足Mm，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。4.一先一后一按住：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。5.作图：作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位，这样作图线时，坐标点间距不至于过

2、密，误差会小些。误差分析1.因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。热点一实验原理与基本操作【例1】在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图1所示的装置图进行实验：图1(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是__________________。(2)实验中，已经测出小车的质量为M，砝码(包括砝码盘)的总质量为m，若要将砝码(包括砝码盘)的总重

3、力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是__________________________________________________________。(3)在实验操作中，下列说法正确的是________(填序号)。A.求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′，以及小车质M′＋m′量M，直接用公式a＝g求出M1欢迎下载。精品文档B.实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车C.每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度D.先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量

4、的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系解析(1)本实验木板表面不可能光滑，摩擦力会影响实验结果，所以要平衡摩擦力。mg(2)根据牛顿第二定律得，mg＝(M＋m)a，解得a＝，则绳子的拉力F＝Ma＝M＋mMmgmg＝，可知当砝码(包括砝码盘)的总质量远小于小车质量时，小车所受的M＋mm1＋M拉力等于砝码(包括砝码盘)的总重力，所以应满足的条件是砝码(包括砝码盘)的总质量远小于小车的质量。(3)本实验的目的是：探究加速度和力、质量的关系，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，故A错误；使用打点计时器时，都应该先接通电源，后释放纸带，故B正确

5、；平衡摩擦力后μ＝tanθ，与重物的质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，故D正确。答案(1)平衡摩擦力(2)mM(3)BD【变式训练】1.在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图2所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂的质量为m。图2(1)若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳的张力大小F＝T________，当M与m的大小满足________时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(2)某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下，探究小车加速度a与质量M的关系，其具体操作步骤如下，则

6、做法合理的有()2欢迎下载。精品文档A.平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好B.每次改变小车质量M时，都需要重新平衡摩擦力C.实验时，先接通计时器的电源，再放开小车mgD.用天平测出m及M，直接用公式a＝求出小车运动的加速度M解析(1)由牛顿第二定律知：对小车有F＝Ma，对砂和砂桶有mg－F＝ma，所TTMmgmg以F＝＝，可见当M≫m时，F≈mg。TM＋m1＋m/MT(2)平衡摩擦力时，应在不挂砂桶的情况下让小车带着纸带匀速下滑来平衡摩擦力，A错误；每次改变小车质量M时，不需要重新平衡摩擦力，B错误；实验时

7、，先接通计时器的电源，再放开小车，C正确；小车运动的加速度必须由纸带上的测量数据计算得到，D错误。mg答案(1)M≫m(2)C1＋m/M热点二数据处理及误差分析【例2】一小组的同学用如图3所示装置做“探究物体质量一定时，加速度与力的关系”的实验。图3(1)下列说法正确的有________。A.平衡摩擦力时，用细线一端挂空砝码盘，另一端与小车相连，将木板适当倾斜，使小车在木板上近似做匀速直线运动B.每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力C.应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码的总质量D.砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码总质量

8、时，可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力(2)图4甲为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分。从比较清晰的点迹起，3欢迎下载。精品文档在纸