實驗四探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系年10月24日

知識梳理考點一考點二考點三

合外力質(zhì)量a－F打點計時器低壓交流電源米尺【基本實驗要求】答案

牽引力勻速下滑接通電源放開小車答案

1.注意事項(1)平衡摩擦力：適當墊高木板的右端，使小車的重力沿斜面方向的分力正好平衡

.在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細繩系在小車上，讓小車拉著穿過打點計時器的紙帶勻速運動.(2)不重復(fù)平衡摩擦力.(3)實驗條件：

.(4)一先一后一按:改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近

，并應(yīng)先接通電源，后釋放小車，且應(yīng)在小車到達滑輪前按住小車.小車和紙帶受到的阻力m?m′打點計時器【規(guī)律方法總結(jié)】答案

返回1.如圖所示，為某同學安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在小車的前端固定一個傳感器，和砂桶連接的細線接在傳感器上，通過傳感器可顯示出細線的拉力.在圖示狀態(tài)下開始做實驗.(1)從圖上可以看出，該同學在裝置和操作中的主要錯誤是____________________________________________________________________(2)若砂和砂桶的質(zhì)量為m，小車和傳感器的總重量為M，做好此實驗________(填“需要”或“不需要”)M?m的條件.

未平衡摩擦力；細線與木板不平行；開始實驗時，小車離打點計時器太遠不需要解析答案21342.利用如圖所示裝置可以做力學中的許多實驗.(1)以下說法正確的是(

)A.用此裝置“研究勻變速直線運動”時,必須設(shè)法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài).用此裝置“研究勻變速直線運動”時,應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C.用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，必須設(shè)法消除小車和長木板間的摩擦阻力的影響D.用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)本裝置中要用到打點計時器，如圖所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要求是(

)A.交流220VB.直流220VC.交流4～6VD.直流4～6VCDA答案2134(3)在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖.已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A點時小車的瞬時速度為_______m/s.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

2.10cm0.53解析答案21343.(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同時跟合外力F和質(zhì)量m兩個因素有關(guān).要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是______________.(2)某同學的實驗方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：a.用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是______________.b.使砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于_____________.控制變量法平衡摩擦力砂桶的重力答案2134

B答案21344.某實驗小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.①下列做法正確的是________(填字母代號)A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度AD答案2134②為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量.(選填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”)遠小于

解析答案2134③甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套如圖所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲______m乙，μ甲______μ乙.(選填“大于”、“小于”或“等于”)小于大于

返回解析答案21345.用如圖所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗.實驗時保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度.(1)實驗時先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊塊的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是______________________________.平衡小車運動中所受的摩擦阻力答案56(2)圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖所示.已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

1.0解析答案56(3)實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度.根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a－F關(guān)系圖象，如圖所示.此圖象的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是_____.(選填下列選項的序號)A.小車與平面軌道之間存在摩擦B.平面軌道傾斜角度過大C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過大D.所用小車的質(zhì)量過大C解析答案566.某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系”實驗如下.(1)圖甲所示為實驗裝置圖.圖乙為某次實驗得到的一段紙帶，計數(shù)點A、B、C、D、E間的時間間隔為0.1s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

0.43解析答案56(2)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進行多次測量.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖所示.圖中直線沒有通過原點，其主要原因是________________________________________.實驗前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分)摩擦力解析答案56

實驗次數(shù)12345678小車加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車和砝碼質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60

圖線為過原點的直線，表明在合外力一定時，加速度跟質(zhì)量成反比返回答案567.某同學用圖(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù).已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標出了五個連續(xù)點之間的距離.(1)物塊下滑時的加速度a＝_______m/s2，打C點時物塊的速度v＝_______m/s；(2)已知重力加速度大小為g，為求出動摩擦因數(shù)，還必須測量的物理量是_____(填正確答案標號).A.物塊的質(zhì)量B.斜面的高度C.斜面的傾角3.251.79C

解析答案87910118.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗，其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑塊通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄.滑塊連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答案(1)將滑塊自由放在導(dǎo)軌上，并輕推滑塊，看其能否做勻速直線運動.答案8791011(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是(

)A.m1＝5g B.m2＝15gC.m3＝40g D.m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達式為__________________(用Δt1、Δt2、D、s表示)D解析答案87910119.某同學利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖(b)所示.實驗中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200g，實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到.回答下列問題：(1)根據(jù)該同學的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成________(填“線性”或“非線性”)關(guān)系.非線性解析答案8791011(2)由圖(b)可知，a—m圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是_____________.(3)若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應(yīng)采取的改進措施是_______________________________________，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是________________________.遠小于小車的質(zhì)量存在摩擦力調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力答案879101110.某同學設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系.彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接，在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN外，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小.再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用停表記下木板運動到PQ處的時間t.(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝________；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)_________________________________________.保持F1不變，重復(fù)實驗多次測量，求平均值

答案8791011(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F1的關(guān)系.下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是_____.(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相經(jīng)，它的優(yōu)點是_______.a.可以改變滑動摩擦力的大小b.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)c.可以比較精確地測出摩擦力的大小d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度bcc摩擦力逐漸增加水的質(zhì)量，將不再滿足FT≈F1，而是FT＜F1，將導(dǎo)致小車加速度實際值較理論值偏小解析答案879101111.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設(shè)計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示.已知小車質(zhì)量M＝214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0＝7.8g，所使用的打點計時器交流電頻率f＝50Hz.其實驗步驟是：A.按圖中所示安裝好實驗裝置；B.調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速直線運動；C.取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D.將小車置于打點計時器旁，先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)B—D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度.回答下列問題：8791011回答下列問題：(