2017-2018学年高中物理专题4.2实验：探究加速度与力、质量的关系试题新人教版必修1

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1、第2节趨：探究加速度与力、质量的关系K知识1.实验原理主纸带打点计时器（1）保持（2）保持不变，探究加速度跟合外力的关系。不变，探究加速度与质量的关系。（3）作出白-F图彖和臼-丄图彖，确定其关系。m2.实验器材导线小车、祛码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、两根、纸带、、03.实验步骤（1）测量：用天平测量小盘和不去码的质量m和小车的质量nio（2）安装：按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车牵引力）（3）平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑。（4）操作：①小盘通过细

2、绳绕过滑轮系于小车上，先通电源后放开小车，取下纸带编号码。②保持小车的质量/〃不变，改变舷码和小盘的质量方，重复步骤①。③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度日。④描点作图，作a-F的图象。⑤保持祛码和小盘的质量方不变，改变小车质量册重复步骤①和③，作臼-丄图象。m4.误差分析（1）因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和舷码的总重力g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和慈码的总重力。（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。2.数据处理（1）利用及逐差法求a。（2）以日为纵坐

3、标，尸为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明日与厂成O（3）以已为纵坐标，丄为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定日与/〃成。3.注意事项（1）平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动。（2）不重复平衡摩擦力。（3）实验条件：□（4）一先一后一按：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,后释放,且应在小车到达滑轮前按住小车。质量合外力打点计时器低压交流电源天平米尺Ax=al

4、2正比反比加》电源小车一、物理学思想方法1.近似法：在探究加速度与力、质量的关系实验中，近似法是指绳对小车的拉力近似等于绳另一端连接的小盘和祛码的总重力，近似法要在小盘和祛码的总重力远小于小车的重力的情况下才能用。2.控制变量法：控制变量法是指分别研究加速度与力、加速度与质量关系时用到的方法，在实验中的具体体现是：研究加速度与力的关系时，保持小车质量不变；研究加速度与质量的关系吋，保持小盘和舷码的总重力不变。1.平衡摩擦力法：平衡摩擦力法是指通过调整斜面倾角，让小车重力沿斜面的分力与摩擦力抵消，使小车受到的合外力等于绳对小车的拉力，体现在实•验中是让小车不挂小

5、盘时能在斜面上匀速运动。1.化曲为直法：化曲为直法是指处理数据时，不作a-m图象而作日-丄图象，反映在图象屮就是m把原来的曲线变成倾斜的直线。【例题1】如图所示是某同学设计的“探允加速度已与力尺质量/〃的关系”的实验装置图，实验屮认为细绳对小车的拉力厂等于砂和砂桶的总重力，小车运动的加速度可由纸带求得。(1)关于该同学对该实验的认识，下列说法中正确的是A.该实验应用了等效替代的思想方法B.该实验应用了控制变量的思想方法C.实验时应先释放小车后接通电源D.实验中认为细绳对小车的拉力厂等于砂和砂桶的总重力，其前提必须保证砂和砂桶的总质量远远大于小车的质量(2)如图

6、所示是该同学在某次实验中利用打点计吋器打出的一条纸帯，A.B、C、D、E、尸是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为冗该同学用刻度尺测岀间的距离为必，创间的距离为屍，则打〃点时小车运动的速度际，小车运动的加速度沪(3)某实验小组在实验时保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车质量/〃，分别得到小车加速度日与质量〃，及对应的丄数据如表川所示。根据表川数据，在图坐标纸川作出尸不变时$与丄的图彖。mm次数123456小车加速度自/(m-s*2)1.721.491.251.000.750.50小车质量屈/kg0.290

7、.330.400.500.711.00—/kg'1m3.503.002.502.001.401.00a/(m-s"2)沪⑶见解析图参考答第⑴B(2)薛试題解析：(1)本实验应用了控制变量法，故A错，E对。实殓时应先接通电源，再放开小车，C错。D项中砂和砂桶的总质量应远远小于小车的质量。(2)临=互，由逐差法。2T兀2£1=加尸，贝I」＜2=——Jo2T1(3)如图通关秘籍:平衡摩擦纸帯挂，小车板上运速滑；若要盘码当拉力，其重与车不可比；先通电源后放车，纸带应选易于测；曲线化直好思想，作图比例要适当。二、数据处理1.把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中:实

8、验次数加速度a!(m•s"2)小车受力