人教版必修一42《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的》8(文件)
【正文】 原理將在后面的牛頓運動定律的應(yīng)用中專門討論．二者差距越小，圖象線性越差． ? 2．夾口的密合性能差是造成誤差的原因之一．由于小車的質(zhì)量和速度較大，夾子不易夾住小車的后拖線；有些時候夾子夾住一根拖線，而另一根未被夾住，對應(yīng)小車仍向前運動，這些都是造成位移誤差的原因． ? 3．小車運動停止時不能與定滑輪相碰，如果小車碰到定滑輪才松手讓夾子夾住拖線，則與定滑輪相碰的小車位移偏小，產(chǎn)生誤差． ? 4．兩個圖象的分析 ? (1)如出現(xiàn)圖中 ① 的直線，說明平衡摩擦力時，平衡過度了．即拉力 F＝ 0時，已產(chǎn)生加速度，其加速度是由多余重力的分力造成的． ? 圖上中 ② 的直線，說明平衡摩擦力不夠，因為拉力為 F0時才產(chǎn)生加速度． ( 2 ) 出現(xiàn)下圖中 ① 、 ② 直線的原因分析如下： 平衡摩擦力后，小車在木板上的受力應(yīng)有 F ＋ mg si n θ－ μ m g c o s θ ＝ ma ，其中 F 為繩拉力， θ 為木板與水平面的夾角． 若未平衡摩擦力，則 θ ＝ 0 ，上式變?yōu)?F － μ m g ＝ ma ，F(xiàn) 一定，只有 m 小到一定程度，即1m大到一定程度，才有 F－ μ m g 0 ，才能產(chǎn)生加速度．由圖可知，上圖中 ② 線為未平衡摩擦造成的誤差． 若平衡摩擦力過度，小車在木板上的受力應(yīng)有 F＋ mg si n θ － μ m g c o s θ ＝ ma ，當(dāng)1m＝ 0 ，即 m →∞ 時，上式中 F 作為小量，可略去，將上式整理得 a ＝ g ( si n θ －μ c o s θ ) ，說明上圖中 ① 線為平衡摩擦力過度造成的誤差． ? 例 1在做 “ 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ”的實驗時，計算出各紙帶的加速度后，將測得的反映加速度 a和 F關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表一中．將測得的反映加速度 a和質(zhì)量 M關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表二中． ? 表一 a/(ms－ 2 小車受力F/N 1 2 3 ? 由表中數(shù)據(jù)，作出 a－ F圖象，并得出結(jié)論． ? 2．物體的受力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系 實驗序號 加速度a/ms－ 2) M/kg ( 1 ) 根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，畫出 a －1M圖象． ( 2 ) 由 a －1M圖象關(guān)系可知，當(dāng) F 一定時， a 與 M 成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 關(guān)系． 答案： ( 1 ) a －1M圖象如解析圖所示 ( 2 ) 由圖象可知 a 與 M 成反比關(guān)系 ? 分析： 解決此類問題首先應(yīng)根據(jù)已知數(shù)據(jù)作出圖象，再根據(jù)圖象研究物理量間的關(guān)系．此題如果作出 a－ M圖象 (如圖 )，該圖象是曲線，無法確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系． 解析： 要畫 a －1M圖象，需先求出1M對應(yīng)的數(shù)據(jù)，分別為 0 . 5 0 、 0 . 6 7 、 0 . 8 0 和 1 . 0 0 .然后描點、連線，得到圖象如圖所示． ? 例 2做 “ 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ”的實驗，主要的步驟有： ? A．將一端附有定滑輪的長木板放在水平桌面上，取兩個質(zhì)量相等的小車，放在光滑的水平長木板上． ? B．打開夾子，讓兩個小車同時從靜止開始運動，小車運動一段距離后，夾上夾子，讓它們同時停下來，用刻度尺分別測出兩個小車在這一段相同時間內(nèi)通過的位移大小． ? C．分析所得到的兩個小車在相同時間內(nèi)通過的位移大小與小車所受的水平拉力的大小的關(guān)系，從而得到質(zhì)量相等的物體運動的加速度與物體所受作用力大小的關(guān)系． ? D．在小車的后端也分別系上細(xì)繩，用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩． ? E．在小車的前端分別系上細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤內(nèi)分別放著數(shù)目不等的砝碼，使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，分別用天平測出兩個砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量．
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