探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系

1、探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)原理理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?驗(yàn)證牛頓頓第二定定律。1如圖所所示裝置置，保持持小車質(zhì)質(zhì)量M不變，改改變小桶桶內(nèi)砂的的質(zhì)量m，從而改改變細(xì)線線對小車車的牽引引力F(當(dāng)mm，這樣做做的目的的是；（2）為了計(jì)計(jì)算出小小車的加加速度，除了測測量d、t1和t2之外，還還需要測測量，若上述測測量量用用x表示，則則用這些些物理量量計(jì)算加加速度的的表達(dá)式式為a=；或“小車車由光電電門1運(yùn)動(dòng)至光光電門2所用時(shí)間間”小車所受受合外力力大小等等于(或約等于于)mg或兩光電門門之間的的距離（3）某位同同學(xué)經(jīng)過過測量、計(jì)算得得到如下下表數(shù)據(jù)據(jù),請?jiān)趫D乙乙中作出出小車加加速度與與所受合合外力

2、的的關(guān)系圖圖像組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/ms-20.130.170.260.340.430.510.59（4）由圖象象可以看看出，該該實(shí)驗(yàn)存存在著較較大的誤誤差，產(chǎn)產(chǎn)生誤差差的主要要原因是是：答：如右右圖木板傾角角偏?。ɑ颉澳┠┩耆狡胶饽Σ敛亮Α保?.60.50.40.30.20.10.10.20.30.40.5a/ms-2F/N07.北京崇文文區(qū)期末末統(tǒng)一練練習(xí)1212（7分）（1）一條紙紙帶與做做勻加速速直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)的小小車相連連，通過過打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器打打下一系系列點(diǎn)，從

3、打下下的點(diǎn)中中選取若若干計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)，如如圖中A、B、C、D、E所示，紙紙帶上相相鄰的兩兩個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)之間間有四個(gè)個(gè)點(diǎn)未畫畫出。現(xiàn)現(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.40cm，AD=12.58cm，AE=20.80cm,已知打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)器器電源頻頻率為50Hz?；卮鹣孪铝袉栴}題:打D點(diǎn)時(shí)，小小車的速速度大小小為_m/s；小車運(yùn)運(yùn)動(dòng)的加加速度大大小為_m/s2。（均均保留兩兩位有效效數(shù)字）ABCDE2.00.72（2）在“探探究加速速度與物物體質(zhì)量量、物體體受力的的關(guān)系”活動(dòng)中中，某小小組設(shè)計(jì)計(jì)了如圖圖所示的的實(shí)驗(yàn)裝裝置。圖圖中上下下兩層水水平軌道道表面光光滑，兩兩小車前前端系上上細(xì)線，細(xì)線跨跨過滑輪輪

4、并掛上上砝碼盤盤，兩小小車尾部部細(xì)線連連到控制制裝置上上，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)通過過控制裝裝置使兩兩小車同同時(shí)開始始運(yùn)動(dòng)，然后同同時(shí)停止止。本探探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)是通過過比較兩兩小車的的位移來來比較小小車加速速度的大大小。能能進(jìn)行這這樣的比比較，是是因?yàn)椋嚎刂蒲b置 小車 小車砝碼盤和砝碼 細(xì)線 滑輪_。解：（1） 由紙帶可可知x=0.020m，則a=2.0m/s2（2）根據(jù)勻勻變速運(yùn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律律可知，t相同，xa由x=aT2計(jì)算，8.北京市崇崇文區(qū)二二模21(3)21（3）“探究究加速度度a與物體所所受合力力F及質(zhì)量m關(guān)系”實(shí)實(shí)驗(yàn)。 圖a所示為實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置置圖。圖圖b為某次實(shí)實(shí)驗(yàn)得到到的一段段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)A、B、C

5、、D、E間的時(shí)間間間隔為為0.1s，根據(jù)紙紙帶可求求出小車車的加速速度大小小為m/s2。（結(jié)果果保留兩兩位有效效數(shù)字）1.9砂桶圖a電源插頭電火花計(jì)時(shí)器紙帶小車圖b單位：（cm）紙帶運(yùn)動(dòng)方向vABCDE3.205.107.008.90保持小小車質(zhì)量量不變，改變砂砂和砂桶桶質(zhì)量，進(jìn)行多多次測量量。根據(jù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)做出出了加速速度a隨拉力F的變化圖圖線，如如圖c所示。圖圖中直線線沒有通通過原點(diǎn)點(diǎn)，其主主要原因因是。a /ms-200.200.400.600.80F/N0.201.000.400.600.80圖c實(shí)驗(yàn)前未未平衡摩摩擦力（或平衡衡摩擦力力不充分分）保持砂砂和砂桶桶質(zhì)量不不變，改改變小車

6、車中砝碼碼質(zhì)量,進(jìn)行多次次測量，分別得得到小車車加速度度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的的1/m的數(shù)據(jù)如如表中所所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/ms -21.901.721.491.251.000.750.500.30小車和砝碼質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60a.請?jiān)谠谧鴺?biāo)紙紙中畫出出圖圖線線b.根據(jù)作出出的圖圖像可以以得到的結(jié)結(jié)論是：。a /ms-200.501.001.502.001.02.03.04.0/kg-1圖線為過過原點(diǎn)的的直線,表明在合合外力一一定時(shí),加速度跟跟質(zhì)量成成反比。

7、如圖示9.南京市第第三次模模擬考試試1010.（8分）某實(shí)實(shí)驗(yàn)小組組通過研研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn),采用如圖圖所示的的裝置可可以得到到小車和和小桶的的質(zhì)量,步驟如下下：（1）取一盒盒總質(zhì)量量為m0=0.2kg的砝碼，放置在在小車上上，不掛掛小桶，調(diào)節(jié)斜斜木板傾傾角，使使小車能能勻速滑滑下；（2）掛上小小桶，使使小車無無初速滑滑下，用用打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器打打出紙帶帶，并根根據(jù)紙帶帶計(jì)算加加速度；（3）從小車車上取質(zhì)質(zhì)量為mx的砝碼放放到小桶桶中，重重復(fù)步驟驟（2）,測出對應(yīng)應(yīng)的加速度度；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小車紙帶（4）改變mx的大小，重復(fù)步步驟（3）,得到mx及a的數(shù)據(jù)，作出a-mx的圖線；（5）若求得得圖線的的斜率k=2

8、5m/(kgs2)，截距b=0.5 m/s2，取重力力加速度度g=10m/s2,則可知小小桶的質(zhì)質(zhì)量m1=kg，小車質(zhì)質(zhì)量m2=kg。步驟（1）中調(diào)節(jié)節(jié)木板傾傾角使小小車能勻勻速滑下下的目的的是。判定小車車作勻速速運(yùn)動(dòng)的的依據(jù)是是。用打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器打打出的紙紙帶上的的點(diǎn)跡間間隔均勻勻0.020.18為了平衡衡小車所所受的摩摩擦力由牛頓第第二定律律，對小小桶及其其中的砝砝碼有解：(m1+mx)g-T=(m1+mx)a對小車及及其中的的砝碼有有T=(m0+m2-mx)a解得 m0+m1+m2=g/k=0.4kg，m2=0.18kg0amx10.理綜山東東卷23(1)23.請完成以以下兩小小題。（1）

9、某同學(xué)學(xué)設(shè)計(jì)了了如圖所所示的裝裝置來探探究加速速度與力力的關(guān)系系。彈簧簧秤固定定在一合合適的木木板上,桌面的右右邊緣固固定一支支表面光光滑的鉛鉛筆以代代替定滑滑輪,細(xì)繩的兩兩端分別別與彈簧簧秤的掛掛鉤和礦礦泉水瓶瓶連接.在桌面上上畫出兩兩條平行行線MN、PQ.并測出間間距d.開始時(shí)將將模板置置于MN處,現(xiàn)緩慢向向瓶中加加水，直直到木板剛剛剛開始運(yùn)運(yùn)動(dòng)為止止，記下彈簧簧秤的示示數(shù)F0，以此表示滑滑動(dòng)摩擦擦力的大大小.dPQMN再將木板板放回原原處并按按住，繼繼續(xù)向瓶瓶中加水水后，記記下彈簧簧秤的示示數(shù)F1，然后釋釋放木板板,并用秒表表記下木木板運(yùn)動(dòng)動(dòng)到PQ處的時(shí)間間t。木板的的加速度度可以用用d

10、、t表示為a=;為了減小小測量加加速度的的偶然誤誤差可以以采用的的方法是是（一種種即可）.改變瓶中中水的質(zhì)質(zhì)量重復(fù)復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加加速度a與彈簧秤秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖圖象能表表示該同同學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果的的是。abcd0F1a0F1a0F1a0F1a2d/t2保持F1不變，重重復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)多次測測量求平平均值。c 用加加水的方方法改變變拉力的的大小與與掛鉤碼碼的方法法相比，它的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是。a.可以改變變滑動(dòng)摩摩擦力的的大小b.可以更方方便地獲獲取多組組實(shí)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)c.可以比較較精確地地測出摩摩擦力的的大小d.可以獲得得更大的的加速度度以提高高實(shí)驗(yàn)精精度bc11.江蘇省蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)鎮(zhèn)四市一一模1010(

11、8分)利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)探究“當(dāng)合外外力大小小一定時(shí)時(shí),物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)的加速速度大小小與其質(zhì)質(zhì)量成反反比”。給定的的器材有有:傾角可以以調(diào)節(jié)的的長斜面面(如圖)、小車、計(jì)時(shí)器器、米尺尺、天平平(含砝碼)、鉤碼等等在實(shí)實(shí)驗(yàn)過程程中不考考慮摩擦擦,重力加速速度為g,請結(jié)合下列列實(shí)驗(yàn)步步驟回答答相關(guān)問問題（1）用天平平測出小小車的質(zhì)質(zhì)量為m；（2）讓小車車自斜面面上方一一固定點(diǎn)點(diǎn)A1從靜止開開始下滑滑到斜面面底端A2,用計(jì)時(shí)器器記下所所用的時(shí)時(shí)間為t；（3）用米尺尺測出A1與A2之間的距距離為S；則：小車車的加速速度大小小a2S/t02A1A2（5）在小車車中加鉤鉤碼，用用天平測測出此時(shí)時(shí)小車與與鉤碼的的總質(zhì)量

12、量m，同時(shí)通通過改變變斜面的的傾角來來改變固固定點(diǎn)A1相對于A2的高度h，測出小小車從A1靜止開始始下滑到到斜面底底端A2所需的時(shí)時(shí)間t；問：質(zhì)量量不相等等的前后后兩次應(yīng)應(yīng)怎樣操操作才能能使小車車所受合合外力大大小一定定？答：.（或 ） 使各次測測量m和h的乘積(或m與t2的比值)不變（4）用米尺尺測出A1相對于A2的高度為為h;則小車所所受的合合外力大大小F（6）多次改改變小車車與鉤碼碼的總質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)，測出各各次對應(yīng)應(yīng)的m、h、t的值以以為縱坐標(biāo)標(biāo)、為橫坐標(biāo)標(biāo)建立坐坐標(biāo)系，根據(jù)各各組數(shù)據(jù)據(jù)在坐標(biāo)標(biāo)系中描描點(diǎn)如如果這些些點(diǎn)在一一條過原原點(diǎn)的直直線上，則可間間接說明明“當(dāng)合合外力大大小一定

13、定時(shí)，物物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)的加速速度大小小與其質(zhì)質(zhì)量成反反比”答：（或或1/t2，1/m）t2m解：（3）（4）（5）要使小小車所受受合外力力大小一一定，由由只要使各各次測量量m和h的乘積mh（或m與t2的比值m/t2）保持不不變即可可。（6）12.北京西城城區(qū)抽樣樣測試21(2)21（2）某同學(xué)學(xué)采用如如圖3所示的裝裝置驗(yàn)證證規(guī)律：“物體體質(zhì)量一一定，其其加速度度與所受受合力成成正比”。a按圖3把實(shí)驗(yàn)器器材安裝裝好，不不掛配重重，反復(fù)復(fù)移動(dòng)墊墊木直到到小車做做勻速直直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)；b把細(xì)線線系在小小車上并并繞過定定滑輪懸懸掛配重重，接通通電源，放開小小車，打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器在被被小車帶帶動(dòng)的紙紙帶上打打下一

14、系系列點(diǎn)，取下紙紙帶，在在紙帶上上寫上編編號；墊木 紙帶 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器圖3配重c保持小小車的質(zhì)質(zhì)量M不變，多多次改變變配重的的質(zhì)量m，再重復(fù)復(fù)步驟b；d算出每每條紙帶帶對應(yīng)的的加速度度的值；e.用縱坐標(biāo)標(biāo)表示加加速度a，橫坐標(biāo)標(biāo)表示配配重受的的重力mg(作為小車車受到的的合力F),作出aF圖象.在步驟d中，該同同學(xué)是采采用vt圖象來求求加速度度的。圖圖4為實(shí)驗(yàn)中中打出的的一條紙紙帶的一一部分，紙帶上上標(biāo)出了了連續(xù)的的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn),依次為B、C、D，相鄰計(jì)計(jì)數(shù)點(diǎn)之之間還有有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)點(diǎn)沒有標(biāo)標(biāo)出。打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器接在在頻率為為50Hz的交流電電源上。打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器打打C點(diǎn)時(shí)，小小車的速速度為m/s；0.44圖43cm4567891011121314BCD15 其余余各點(diǎn)的的速度都都標(biāo)在了了vt坐標(biāo)系中中，如圖圖5所示。t=0.10s時(shí)，打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)器器恰好打打B點(diǎn)。請你你將中中所得結(jié)結(jié)果標(biāo)在在圖5所示的坐坐標(biāo)系中中，并作作出小車車運(yùn)動(dòng)的的vt圖線；利利用圖線線求出小小車此次次運(yùn)動(dòng)的的加速度度a= _m/s2；答如圖示示（標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)2分）（連線2分）1.0圖50t/s0.10.20.30.40.