實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系(編輯修改稿)
2025-06-07 00:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )，并應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，且在小車(chē)到達(dá)定滑輪前應(yīng)按住小車(chē)． 4．各紙帶的加速度 a，都應(yīng)是該紙帶的平均加速度． 5．作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線(xiàn)上，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)分布在所作直線(xiàn)的兩側(cè)． 1．小車(chē)質(zhì)量 m應(yīng)比重物的質(zhì)量 m′大得多，其原理將在后面的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用中專(zhuān)門(mén)討論．二者差距越小，圖象線(xiàn)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(chē)的質(zhì)量和速度較大，夾子不易夾住小車(chē)的后拖線(xiàn)；有些時(shí)候夾子夾住一根拖線(xiàn)，而另一根未被夾住，對(duì)應(yīng)小車(chē)仍向前運(yùn)動(dòng)，這些都是造成位移誤差的原因 ． 3．小車(chē)運(yùn)動(dòng)停止時(shí)不能與定滑輪相碰，如果小車(chē)碰到定滑輪才松手讓夾子夾住拖線(xiàn)，則與定滑輪相碰的小車(chē)位移偏小，產(chǎn)生誤差． 誤差分析 用如下圖所示的裝置研究在作用力 F一定時(shí)，小車(chē)的加速度 a與小車(chē)質(zhì)量 M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： 宜昌市何老師（ 15997574932）理科教室 A．用天平稱(chēng)出小車(chē)和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量 B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材 C．把輕繩系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛砂桶 D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在 6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車(chē)質(zhì)量 E．保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車(chē)上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的 M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值 G．作 a－ M關(guān)系圖象，并由圖象確定 a－ M關(guān)系 (1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是 ________，該步驟應(yīng)排在________步實(shí)驗(yàn)之后． (2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是 ________，應(yīng)把 ________改為_(kāi)_______． (3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖?________，應(yīng)把 ________改為 ________． 【 解析 】 實(shí)驗(yàn)中把小桶及其中砂子的重力看做與小車(chē)所受拉力大小相等，沒(méi)有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在 6 V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作，必須接在 6 V以下交流電壓的學(xué)生電源上．作 a－ M關(guān)系圖象，得到的是 雙曲線(xiàn)，很難作出正確的判斷，必須 “ 化曲為直 ”，改作 a－關(guān)系圖象． 【 答案 】 (1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是平衡摩擦力，該步驟應(yīng)排在按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材即 B步實(shí)驗(yàn)之后． (2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是步驟 D，應(yīng)把 6 V電壓的蓄電池改為 6 V以下交流電壓的學(xué)生電源． (3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E G，應(yīng)把 a－ M改為 a－ 宜昌市何老師（ 15997574932）理科教室 在探究加速度和力的關(guān)系時(shí)，我們使用了兩個(gè)完全相同的小車(chē)，水平拉小車(chē)的繩的另外一端分別掛有不同數(shù)目的鉤碼，設(shè)鉤碼的數(shù)目與對(duì)小車(chē)的拉力成正比，且操作符合實(shí)驗(yàn)要求．試根據(jù)下表中記錄的信息 (表中小車(chē)位移單位為 m)，得出加速度和力的關(guān)系 . 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 第一次 第二次 第三次 項(xiàng)目 鉤碼數(shù)目 位移 x 鉤碼數(shù)目 位移 x 鉤碼數(shù)目 位移 x 小車(chē) 1 1 1 2 小車(chē) 2 2 3 3 【 解析 】 由于兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)可近似看成是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t相同，由位移公式 x＝ at2可知，加速度和位移成正比關(guān)系，也就是說(shuō)，要知道加速度和力的關(guān)系 怎樣，只需得出位移和力的關(guān)系．由第一組數(shù)據(jù)可以知道，拉力之比為 1∶ 2，在誤差允許的范圍內(nèi)，位移之比為，近似為 1∶ 析另外兩組數(shù)據(jù)，會(huì)得出同樣的結(jié)論，即拉力和位移成正比，也就是說(shuō)加速度和力成正比關(guān)系． 【 答案 】 加速度和力成正比 某實(shí)驗(yàn)小組的幾名同學(xué)在探究加速度與物體的質(zhì)量以及外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，分別根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了不同的實(shí)驗(yàn)圖象，如下圖所示，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)小 C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 D．形成圖丁
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