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1、实验三探究加速度与物体质量物体受力的关系 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望候课要求：候课要求：自主诵读实验基本要求自主诵读实验基本要求和规律方法总结内容和规律方法总结内容平衡摩擦力平衡摩擦力m M【典型例典型例题题】例例1.1.图为图为“探究加速度与物体探究加速度与物体质质量、物体受力关系量、物体受力关系”的的实验实验装装置示意置示意图图。砂和砂桶的。砂和砂桶的总质总质量量为为m m，小，小车车和砝和砝码码的的总质总质量量为为M M。实验实验中用砂和
2、砂桶中用砂和砂桶总总重力的大小作重力的大小作为细线对为细线对小小车车拉力的大拉力的大小。小。(1)(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是一项操作是 ()A A将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砝码盘和砝码质量的大小，使小车在砝给打点计时器通电，调节砝码盘和砝码质量的大小，使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，
3、从打出的纸带判断小车是否做匀速运码盘和砝码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动动B B将长木板水平放置，让小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，观将长木板水平放置，让小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，观察判断小车是否做匀速运动察判断小车是否做匀速运动C C将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动从打出的纸带判断小车是否做匀速运动D D将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及
4、砝码盘和砝码，将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码盘和砝码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动C(2)(2)图是实验时打出的一条纸带，在纸带上标出了图是实验时打出的一条纸带，在纸带上标出了5 5个个计数点，在相邻的两个计数点之间还有计数点，在相邻的两个计数点之间还有4 4个点未标出个点未标出(图中数据的单位是图中数据的单位是cm)cm)，交流电源频率为，交流电源频率为50Hz50Hz，算出，算出小车在小车在2 2号计数点的速度为号计数点的速度为 m/s,m/s,加速度加速度a a m/sm/s2 2。(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)0
5、.440.34(3)(3)实验中要进行质量实验中要进行质量m m和和M M的选取，以下最合的选取，以下最合理的一组是理的一组是()A AM M200 g200 g，m m10 g10 g、15 g15 g、20 g20 g、25 g25 g、30 g 30 g、40 g40 gB BM M200 g200 g，m m20 g20 g、40 g40 g、60 g60 g、80 g80 g、100 g 100 g、120 g120 gC CM M400 g400 g，m m10 g10 g、15 g15 g、20 g20 g、25 g25 g、30 g 30 g、40 g40 gD DM M400
6、 g400 g，m m20 g20 g、40 g40 g、60 g60 g、80 g80 g、100 g 100 g、120 g120 gC(4)(4)甲同学在小甲同学在小车车所受合外力不所受合外力不变时变时，改，改变变小小车车的的质质量，得到数据如下表所示：量，得到数据如下表所示：实验实验次数次数小小车质车质量量M M/kg/kg小小车车加速度加速度a a/(m/s/(m/s2 2)小小车质车质量的量的倒数倒数1/M(kg1/M(kg-1 1)1 10.200.785.002 20.400.382.503 30.600.251.674 40.800.201.255 51.000.161.00
7、a a根据表格中的数据，在下面根据表格中的数据，在下面a-图像，坐标系中图像，坐标系中描出相应的实验数据点描出相应的实验数据点 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 0.200.400.600.80b.b.由由a-1/Ma-1/M图像，可以得出结论为图像，可以得出结论为 。物体所受外力不变时，物体的加物体所受外力不变时，物体的加速度与其质量成反比速度与其质量成反比1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 0.200.400.600.80c.c.小小车车受到的合力大受到的合力大约为约为 。(结结果保果保留两位有效数字留两位有效数字)0.16N1.00 2.00 3.00 4.
8、00 5.00 0.200.400.600.80乙同学在保持小车质量不变的情况下，通乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的的a aF F图象如图所示，图线不过原点的原因图象如图所示，图线不过原点的原因是是 ，小车的质，小车的质量为量为 kgkg。(保留两位有效数字保留两位有效数字)平衡摩擦力时，倾角过大平衡摩擦力时，倾角过大2.0(5)(5)该实验该实验中，在研究加速度中，在研究加速度a a与小与小车车的的质质量量M M的关系的关系时时，由于没有注意始，由于没有注意始终满终满足足M Mm m的条件，的条件，结结果得到果
9、得到的的图图象象应应是是图图中的中的()当满足当满足M m时，时，m可或略，可或略，当不满足当不满足M m时，时，m不能或略，不能或略，斜率变小斜率变小(5)(5)该实验该实验中，在研究加速度中，在研究加速度a a与小与小车车的的质质量量M M的关系的关系时时，由于没有注意始，由于没有注意始终满终满足足M Mm m的条件，的条件，结结果得到果得到的的图图象象应应是是图图中的中的()D (6)(6)某同学通某同学通过给过给小小车车增加砝增加砝码码来改来改变变小小车车的的质质量量M M，得到小，得到小车车的加速度的加速度a a与与质质量量M M的数据，画出的数据，画出a a图线图线后，后，发现发现
10、：当：当较较大大时时，图线发图线发生弯曲。于是，生弯曲。于是，该该同同学学对实验对实验方案方案进进行了行了进进一步地修正，避免了一步地修正，避免了图线图线的的末端末端发发生弯曲的生弯曲的现现象。那么，象。那么，该该同学的修正方案可同学的修正方案可能是能是 ()A A改画改画a a与与1/(M+m)1/(M+m)的关系的关系图线图线B B改画改画a a与与M Mm m的关系的关系图线图线C C改画改画a a与的关系与的关系图线图线D D改画改画a a与与1/(M+m)1/(M+m)2 2的关系图线的关系图线A例例2.2.为了探究加速度与力的关系，使用如为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫
11、导轨装置进行实验。其中图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束光电门时，光束被遮挡的时间被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形遮光片、力滑行器连同上面固定的一条形遮光片、力传感器的总质量为传感器的总质量为M，遮光片宽度为，遮光片宽度为D，光，光电门间距为电门间距为x，牵引砝码的质量为，牵引砝码的质量为m。回答。回答下列问题：下列问题：(1)(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫
12、导轨水平，在不增加其他仪器的情况使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？下，如何判定调节是否到位？答：答：。轻推滑行器，观察滑行器是否匀速滑行轻推滑行器，观察滑行器是否匀速滑行(2)(2)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：的加速度，其中求得的加速度的表达式为：。(用用t1、t2、D、x表示表示)(3)(3)下列不必要的实验要求是下列不必要的实验要求是_。(请填请填写选项前对应的字母写选项前对应的字母)A A要保持滑行器总质量要保持滑行器总质量M M不变不变B B要保证滑行器总质量要保证滑行器总质量M M远大于牵引钩码的远大于牵引钩码的质量质量m mC C两速度传感器间的距离要适当大些两速度传感器间的距离要适当大些D D要保持细线方向与木板平面平行要保持细线方向与木板平面平行B