探究加速度与物体质量、物体受力的关系

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1、探究加速度与物体质量、物体受力的关系一.考点整理实验过程1.实验目的：学会用控制变量法研究物理规律；探究加速度与力、质量的关系；掌握利用图像处理数据的方法.细绳/I-2.实验器材：、纸带、复写纸（电火花计时器不用此器材）、小车、一端附有的长木板、小盘、夹子、细绳、交流电源、导线、天平、刻度尺、磁码、-3.实验原理：采取法，即先控制小车的质量M不变，探究加速度a与力F的关系；再控制小盘和祛码的质量不变，即力F不变，探究加速度a与小车质量M的关系.4.实验装置：如图所示.5.实验步骤：①用天平测量小盘质量肘和小车质量加；②按照实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细绳

2、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，使小车下滑；④小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上，先后，取下纸带编号码；⑤保持小车质量刃不变，改变舷码和小盘的质量卅，重复步骤④；⑥在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度4⑦描点作图，作a_F图像；⑧保持硅码和小盘质量加'不变，改变小车质量加，重复步骤④和⑥；作d-加“图像.6.实验结论：物体的加速度与合外力成,与质量成•7.课差分析：①因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和祛码的总重力加g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要于小盘和舷码的总重力.②摩擦力平衡不准确、质量

3、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都会引起误差.8.注意事项：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,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不重复平衡摩擦力：平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和祛码的总质量述是改变小车和祛码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力.④实验条件:皿肘只有如此，小盘和祛码的总重力才可视为小车受到的拉力.⑤一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近,并应先,后,且应在小车到达滑轮前按住小车.⑥作图：

4、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密，误差会小些.二.思考与练习1.如图（。）是验证牛顿第一定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用M表示.在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打岀一系列的点.②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入祛码.③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，

5、在纸带上标出小车中狂码的质量加.④按住小车，改变小车屮祛码的质量，重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距y,匕，・・••求出与不同m相对应的加速度a.⑥以舷码的质量加为横坐标，/为纵坐标，在处标纸上作出加关系图线.若加速度与小车和舷码的总质量成反比，则/与加应成关系（填“线性”或“非线性”）.（2）完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中5J码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是.②设纸带上三个相邻计数点的间距分别为印、$2和曲4可用印、旳和&表示为。=.图（.b）为用米尺测量某一纸

6、带上的印、比的情况，市图可读出曲=mm,旳=mm,由此求得加速度的大小a=m-s2.③图（c）所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为,小车的质量为.电■(b)2.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量刃关系的实验，图（口）为实验装置简图,所用交流电的频率为50Hz（1）为了研究加速度和质量的关系，在实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用砂桶及砂所受的重力作为,图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为nVs2（保留三位有效数

7、字）⑵在木次实验中，实验小组通过改变小车质量共做了8组实验，得到下表所示的实验数据，通过分实验序号12345678小车加速度tz/m-s-20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量zw/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67析表中数据，你得川的结论是：现需通过图象进一步验证你的结论，可利用表格数据作图，应在坐标纸屮画出图线.⑶在某次实验中为研究加速度和力的关系，根据测得的多组数据可画出d-F关系图线，如图所示.此图线的力3段明显偏离直线，造成此误差的