20xx粵教版高中物理必修一423影響加速度的因素探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系-文庫吧資料
2024-11-27 14:07本頁面
【正文】 量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤及砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越?。? 3 ．平衡摩擦力不準造成誤差：在平衡 摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實驗一樣 ( 比如要掛好紙帶、接通打點計時器 ) ，勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上點的間距均勻． 【典例 1 】 用如圖 4 － 2 、 3 － 4 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(zhì)量 M 的關(guān)系，某位同學設(shè)計的實驗步驟如下： 圖 4 － 2 、 3 － 4 A．用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)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(zhì)量； E．保持小桶及其中砂子的質(zhì)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(guān)系圖象，并由圖象確定 a－ M關(guān)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)氖莀_________，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的大小相等，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(guān)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 －1M關(guān)系圖象 ． 答案 (1) 該同學漏掉的重要實驗步驟是 ① 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 －1M 借題發(fā)揮 平衡摩擦力 方法：將長木板不帶定滑輪的一端適當墊高，在不掛托盤情況下，使小車帶動著紙帶 ( 打點計時器打點時 ) ，沿長木板恰好做勻速直線運動． 目的：使托盤與砝碼的重力等于小車受到的合力． 【 變式 1】 (雙選 )在 “ 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ” 實驗中，關(guān)于小車所受的合力，下列敘述中正確的是 ( )． A．小車所受的合力就是所掛小盤和砝碼的重力 B．小車所受的合力的大小等于托盤和砝碼通過細繩對小車施加的拉力 C．只有平衡摩擦力之后，小車所受合力才等于細繩對小車的拉力 D．只有平衡摩擦力之后，且當小車的質(zhì)量遠大于托盤和砝碼的總質(zhì)量時，小車所受合力的大小可認為等于托盤和砝碼的重力大小 解析 托盤與砝碼的重力不可說成是小車所受的合力， A錯誤；由于小車下滑必受摩擦力作用，平衡摩擦力之后 (實際上是 Mgsin θ＝ f)，小車所受合力才等于細繩的拉力， B錯誤、 C正確；只有當小車質(zhì)量 M遠大于托盤與砝碼總質(zhì)量m(即 M?m)時，細繩中的拉力大小才近似等于托盤和砝碼的重力大小，也只有平衡了摩擦力之后，小車所受合力大小才近似等于托盤和砝碼的重力大小， D正確． 答案 CD 【典例 2 】 “ 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ” 的實驗裝置如圖 4 － 2 、 3 － 5 甲所示．
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