實驗：探究加速度與力和質量的關系(編輯修改稿)
2025-06-07 00:59 本頁面
【文章內容簡介】 )，并應先接通電源，再放開小車，且在小車到達定滑輪前應按住小車． 4．各紙帶的加速度 a，都應是該紙帶的平均加速度． 5．作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線的兩側． 1．小車質量 m應比重物的質量 m′大得多，其原理將在后面的牛頓運動定律的應用中專門討論．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，小車的加速度 a與小車質量 M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下： 宜昌市何老師（ 15997574932）理科教室 A．用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量 B．按圖裝好實驗器材 C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶 D．將電磁打點計時器接在 6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量 E．保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的 M值，重復上述實驗 F．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值 G．作 a－ M關系圖象，并由圖象確定 a－ M關系 (1)該同學漏掉的重要實驗步驟是 ________，該步驟應排在________步實驗之后． (2)在上述步驟中，有錯誤的是 ________，應把 ________改為________． (3)在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖?________，應把 ________改為 ________． 【 解析 】 實驗中把小桶及其中砂子的重力看做與小車所受拉力大小相等，沒有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力．電磁打點計時器接在 6 V電壓的蓄電池上將無法工作，必須接在 6 V以下交流電壓的學生電源上．作 a－ M關系圖象，得到的是 雙曲線，很難作出正確的判斷，必須 “ 化曲為直 ”，改作 a－關系圖象． 【 答案 】 (1)該同學漏掉的重要實驗步驟是平衡摩擦力，該步驟應排在按圖裝好實驗器材即 B步實驗之后． (2)在上述步驟中，有錯誤的是步驟 D，應把 6 V電壓的蓄電池改為 6 V以下交流電壓的學生電源． (3)在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖遣襟E G，應把 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系時，我們使用了兩個完全相同的小車，水平拉小車的繩的另外一端分別掛有不同數(shù)目的鉤碼，設鉤碼的數(shù)目與對小車的拉力成正比，且操作符合實驗要求．試根據下表中記錄的信息 (表中小車位移單位為 m)，得出加速度和力的關系 . 實驗次數(shù) 第一次 第二次 第三次 項目 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 1 1 1 2 小車 2 2 3 3 【 解析 】 由于兩小車的運動可近似看成是初速度為零的勻加速運動，兩個小車運動的時間 t相同，由位移公式 x＝ at2可知，加速度和位移成正比關系，也就是說，要知道加速度和力的關系 怎樣，只需得出位移和力的關系．由第一組數(shù)據可以知道，拉力之比為 1∶ 2，在誤差允許的范圍內，位移之比為，近似為 1∶ 析另外兩組數(shù)據，會得出同樣的結論，即拉力和位移成正比，也就是說加速度和力成正比關系． 【 答案 】 加速度和力成正比 某實驗小組的幾名同學在探究加速度與物體的質量以及外力關系的實驗中，當物體的質量一定時，分別根據實驗數(shù)據畫出了不同的實驗圖象，如下圖所示，下列說法中正確的是 ( ) A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 D．形成圖丁
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