資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
探究加速度與力、質量的關系
一、實驗原理
該實驗的基本思想是控制變量法，研究的物理量為研究對象的加速度、所受合外力、質量：
①
控制小車的質量不變，改變所受合外力，通過紙帶計算加速度，探究合外力與加速度的關系；
②
控制小車所受合外力不變，改變小車的質量，通過紙帶計算加速度，探究質量與加速度的關系。
實際上，根據牛頓第二定律驗證方程的正確性，在力的取單位N，質量的單位取kg，加速度的單位取m/s2的情況下，該方程不需要任何系數即可成立，同時也是牛頓第二定律在國際單位下的表達式。
二、實驗裝置
實驗裝置如圖
①
小車的質量需要通過天平測量M；
②
砝碼盤和砝碼的質量為m；
③
根據紙帶上的打點，應用逐差法求解加速度a。
三、實驗原理的理論推導
實驗的目的探究加速度與力、質量的關系，對于小車，所受合外力并不是一個力提供的，主要包括繩子的拉力和長木板對小車的摩擦力，因此需要兩步重要的操作步驟來簡化實驗，達到實驗目的。
①
平衡摩擦力
實驗裝置安裝好如圖，小車平放在長木板上，在細線的拉力下做勻加速直線運動。
對小車M，根據牛頓第二定律
在長木板右端加一個墊塊，將長木板墊高，撤去細線和砝碼（帶砝碼盤），輕推小車，打點計時器在紙帶上打點間隔均勻，此時認為小車做勻速直線運動，如圖
根據平衡條件
再次接好實驗裝置如圖
對小車，根據牛頓第二定律
借助平衡摩擦力的方程，將上述牛頓第二定律化解為
這樣我們就實現了將合外力轉化為繩子拉力。
②
將繩子拉力近似等于砝碼和砝碼盤的質量m
對砝碼和砝碼盤，根據牛頓第二定律
結合，解得繩子拉力為
當時，繩子拉力可近似等于砝碼和砝碼盤的重力，即，所以最終探究的方程變為
變換為牛頓第二定律的表達式得到
這樣就達到了簡化實驗的目的，將原本復雜的表達式化簡為簡單的表達式進行處理。實際上，該實驗主要的困難在于求解合外力，繩子拉力的測量不便，所以通過數學變換的方法處理方程，最終簡化得到小車所受合外力。
四、圖像處理
①
小車質量M不變，改變砝碼質量，改變合外力F，得到圖像如圖
可知物體質量一定，加速度與合外力成正比；
②
合外力F不變，改變小車的質量M，得到圖像如圖
可知合外力一定，加速度和質量成反比。
五、典型題目
【例1】某同學設計了一個探究小車加速度a與所受合力F及質量M關系的實驗，如圖(a)所示（交流電的頻率為50
Hz）。
(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車在P點速度為________
m/s，小車的加速度大小為________m/s2。（結果均保留3位有效數字）
(2)在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關系圖線
②從所得圖線分析該實驗中木板傾角________；（填“合適”“偏大”或“偏小”）
③如圖(c)，在砝碼盤的上方安裝了力傳感器測出拉力F，是否需要滿足m?M這樣的條件？答：________（填“是”或“否”）。
【練習1】某實驗小組欲以如圖所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器（未畫出）相連，小車的質量為m1，小盤(及砝碼)的質量為m2。
(1)下列說法正確的是（　　）
A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源
B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力
C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件
D．在用圖像探究小車加速度與受力的關系時，應作a－m1圖像
(2)實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖所示，已知相鄰計數點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的計算式為________，小車加速度的計算式________。
(3)某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖像如圖所示．若牛頓第二定律成立，重力加速度g＝10
m/s2，則小車的質量為________
kg，小盤的質量為________
kg。
(4)實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為________
m/s2。
【練習2】甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套如圖所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到如圖所示甲、乙兩條直線。設甲、乙用的木塊質量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙。（選填“大于”“小于”或“等于”）
【練習3】（多選）甲、乙、丙、丁四位同學在做“探究加速度與物體質量和合力的關系”的實驗時（使用如圖所示的裝置），設小車和車上砝碼的總質量為M，小盤及盤中砝碼的總質量為m，分別得出如圖中甲、乙、丙、丁四個圖像，其中甲、乙、丙是a－F圖像，丁是a－圖像，則下列說法正確的是（　　）
A．甲和乙沒有把握好實驗條件M遠大于m
B．丙和丁沒有把握好實驗條件M遠大于m
C．甲中長木板的傾角太小，乙中長木板的傾角太大
D．甲、乙、丙三位同學中，丙同學較好地完成了平衡摩擦力的操作
【例2】某實驗小組用如圖所示的裝置探究質量一定時加速度與力的關系．用鐵架臺將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個打點計時器，將兩個質量相等的小車A、B放置在木板右端，用細線繞過滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過打點計時器后分別與小車連接在一起。將兩個打點計時器接在同一個電源上，確保可將它們同時打開或關閉．實驗時，甲同學將兩小車按住，乙同學先在動滑輪下方掛上一個鉤碼，再接通電源使打點計時器開始工作，打點穩定后，甲將兩輛小車同時釋放。在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點計時器同時停止工作。取下兩條紙帶，通過分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進而完成實驗。
請回答以下問題：
(1)如圖所示為小車A后面的紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個實際打點選取的計數點，相鄰兩計數點間的距離如圖中標注，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50
Hz，則小車A的加速度a1＝________
m/s2（結果保留兩位有效數字）。同樣測出車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于________，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。
(1)如圖所示為小車A后面的紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個實際打點選取的計數點，相鄰兩計數點間的距離如圖中標注，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50
Hz，則小車A的加速度a1＝________
m/s2（結果保留兩位有效數字）。同樣測出車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于________，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。
(2)丙同學提出，不需測出兩小車加速度的數值，只量出兩條紙帶上從第一個打印點到最后一個打印點間的距離x1、x2，也能完成實驗探究。他的驗證方法是小車從靜止開始運動，做勻加速直線運動，根據運動學公式________，若x1∶x2近似等于________，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。。
(3)下列操作中，對減少實驗誤差有益的是________．
A．換用質量大一些的鉤碼
B．換用質量大一些的小車
C．調整定滑輪的高度，使牽引小車的細線與木板平行
D．平衡小車運動受到的摩擦力時，將細線與小車連接起來
【練習4】兩個小車并排放在光滑水平桌面上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個砝碼盤，砝碼盤里分別放有不同質量的砝碼（甲）。小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）所受的重力大小。小車后端也系有細線，用一只夾子夾住兩根細線（圖乙），控制兩輛小車同時開始運動和結束運動。
由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，因為x＝，即x∝a，所以只要測出兩小車位移x之比就等于測出它們的加速度a之比。
實驗結果是：當兩小車質量相同時，加速度與力成_______；當拉力F相等時，________________________。實驗中用砝碼（包括砝碼盤）所受的重力G＝mg的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做會引起實驗誤差，為了減小這個誤差，G與小車所受重力Mg之間需要滿足的關系是：______。
【例3】某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系。彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d。開始時將木塊置于P處，現緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木塊放回原處并按住，繼續向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間t。
(1)木塊的加速度可以用d和t表示為________。
(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數F的關系。下圖中能表示該同學實驗結果的是________。
(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優點是________。
A．可以改變滑動摩擦力的大小
B．可以更方便地獲取更多組實驗數據
C．可以更精確地測出摩擦力的大小
D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
【練習5】為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗。其中G1、G2為兩個光電門，它們與數字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄?；衅鬟B同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：
(1)實驗開始應先調節氣墊導軌下面的螺釘，取下牽引砝碼，輕推滑行器，數字計時器記錄通過光電門的時間__________，說明氣墊導軌調整水平。
(2)若取M＝0.4
kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________；
A．m1＝5
g
B．m2＝15
g
C．m3＝40
g
D．m4＝400
g
(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度a的表達式為：____________（用Δt1、Δt2、D、x表示）。
探究加速度與力、質量的關系
一、實驗原理
該實驗的基本思想是控制變量法，研究的物理量為研究對象的加速度、所受合外力、質量：
①
控制小車的質量不變，改變所受合外力，通過紙帶計算加速度，探究合外力與加速度的關系；
②
控制小車所受合外力不變，改變小車的質量，通過紙帶計算加速度，探究質量與加速度的關系。
實際上，根據牛頓第二定律驗證方程的正確性，在力的取單位N，質量的單位取kg，加速度的單位取m/s2的情況下，該方程不需要任何系數即可成立，同時也是牛頓第二定律在國際單位下的表達式。
二、實驗裝置
實驗裝置如圖
①
小車的質量需要通過天平測量M；
②
砝碼盤和砝碼的質量為m；
③
根據紙帶上的打點，應用逐差法求解加速度a。
三、實驗原理的理論推導
實驗的目的探究加速度與力、質量的關系，對于小車，所受合外力并不是一個力提供的，主要包括繩子的拉力和長木板對小車的摩擦力，因此需要兩步重要的操作步驟來簡化實驗，達到實驗目的。
①
平衡摩擦力
實驗裝置安裝好如圖，小車平放在長木板上，在細線的拉力下做勻加速直線運動。
對小車M，根據牛頓第二定律
在長木板右端加一個墊塊，將長木板墊高，撤去細線和砝碼（帶砝碼盤），輕推小車，打點計時器在紙帶上打點間隔均勻，此時認為小車做勻速直線運動，如圖
根據平衡條件
再次接好實驗裝置如圖
對小車，根據牛頓第二定律
借助平衡摩擦力的方程，將上述牛頓第二定律化解為
這樣我們就實現了將合外力轉化為繩子拉力。
②
將繩子拉力近似等于砝碼和砝碼盤的質量m
對砝碼和砝碼盤，根據牛頓第二定律
結合，解得繩子拉力為
當時，繩子拉力可近似等于砝碼和砝碼盤的重力，即，所以最終探究的方程變為
變換為牛頓第二定律的表達式得到
這樣就達到了簡化實驗的目的，將原本復雜的表達式化簡為簡單的表達式進行處理。實際上，該實驗主要的困難在于求解合外力，繩子拉力的測量不便，所以通過數學變換的方法處理方程，最終簡化得到小車所受合外力。
四、圖像處理
①
小車質量M不變，改變砝碼質量，改變合外力F，得到圖像如圖
可知物體質量一定，加速度與合外力成正比；
②
合外力F不變，改變小車的質量M，得到圖像如圖
可知合外力一定，加速度和質量成反比。
五、典型題目
【例1】某同學設計了一個探究小車加速度a與所受合力F及質量M關系的實驗，如圖(a)所示（交流電的頻率為50
Hz）。
(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車在P點速度為________
m/s，小車的加速度大小為________m/s2。（結果均保留3位有效數字）
(2)在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關系圖線
②從所得圖線分析該實驗中木板傾角________；（填“合適”“偏大”或“偏小”）
③如圖(c)，在砝碼盤的上方安裝了力傳感器測出拉力F，是否需要滿足m?M這樣的條件？答：________（填“是”或“否”）。
【答案】(1)1.93，3.19；(2)
②偏大，③否
【解析】
(1)根據勻變速直線運動的推論可知，一段過程中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均速度，所以P點速度為紙帶上第四段位移的平均速度
各段相鄰位移的差值均為0.51
cm，所以加速度為
(2)
②由圖線可知縱截距大于0，表明當拉力為0
N時小車就有加速度，說明木板傾角偏大。
③小車所受拉力可由測力計直接讀出，不需用砝碼和砝碼盤的重力來近似代替，所以不需要對砝碼和砝碼盤的重力提要求。
【練習1】某實驗小組欲以如圖所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器（未畫出）相連，小車的質量為m1，小盤(及砝碼)的質量為m2。
(1)下列說法正確的是（　?。?br/>A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源
B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力
C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件
D．在用圖像探究小車加速度與受力的關系時，應作a－m1圖像
(2)實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖所示，已知相鄰計數點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的計算式為________，小車加速度的計算式________。
(3)某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖像如圖所示．若牛頓第二定律成立，重力加速度g＝10
m/s2，則小車的質量為________
kg，小盤的質量為________
kg。
(4)實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為________
m/s2。
【答案】(1)
C；(2)
，；(3)
2.0，0.06，(4)
10
【解析】
(1)實驗時為了更好利用紙帶，應先接通打點計時器電源，再放開小車，A項錯；每次改變小車質量時，沒必要重新平衡摩擦力，B項錯；實驗要求m2?m1，C項對；D項中應作a－m2或a－F圖像，D錯。
(2)根據勻變速直線運動的推論
由逐差法知
(3)由題圖中的a－F圖線可知
即圖線的斜率k＝，可求解得。當F＝0時，，此時
所以
(4)當砝碼重力越來越大時
即m無限大時，a趨向于g。
【練習2】甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套如圖所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到如圖所示甲、乙兩條直線。設甲、乙用的木塊質量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙。（選填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】小于，大于
【解析】
對質量為m的木塊由牛頓第二定律得
即
結合圖像的斜率和截距
解得
m甲＜m乙，μ甲＞μ乙
【練習3】（多選）甲、乙、丙、丁四位同學在做“探究加速度與物體質量和合力的關系”的實驗時（使用如圖所示的裝置），設小車和車上砝碼的總質量為M，小盤及盤中砝碼的總質量為m，分別得出如圖中甲、乙、丙、丁四個圖像，其中甲、乙、丙是a－F圖像，丁是a－圖像，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．甲和乙沒有把握好實驗條件M遠大于m
B．丙和丁沒有把握好實驗條件M遠大于m
C．甲中長木板的傾角太小，乙中長木板的傾角太大
D．甲、乙、丙三位同學中，丙同學較好地完成了平衡摩擦力的操作
【答案】BCD
【解析】
圖像甲和乙都是直線，說明滿足小車和車上砝碼的總質量M遠大于小盤及盤中砝碼的總質量m，而丙和丁沒有把握好此條件，故圖線出現彎曲，A錯誤，B正確；甲、乙、丙中只有丙圖經過原點，說明只有丙較好地完成了平衡摩擦力的操作，D正確；圖像甲中圖線在橫軸上有截距，即F為某一值時才開始有加速度，說明長木板傾角太小，沒有很好地平衡摩擦力，而圖像乙中圖線在縱軸上有截距，說明長木板傾角太大，平衡摩擦力過度，C正確。
【例2】某實驗小組用如圖所示的裝置探究質量一定時加速度與力的關系．用鐵架臺將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個打點計時器，將兩個質量相等的小車A、B放置在木板右端，用細線繞過滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過打點計時器后分別與小車連接在一起。將兩個打點計時器接在同一個電源上，確?？蓪⑺鼈兺瑫r打開或關閉．實驗時，甲同學將兩小車按住，乙同學先在動滑輪下方掛上一個鉤碼，再接通電源使打點計時器開始工作，打點穩定后，甲將兩輛小車同時釋放。在小車撞到定滑輪前，乙斷開電源，兩打點計時器同時停止工作。取下兩條紙帶，通過分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車的加速度，進而完成實驗。
請回答以下問題：
(1)如圖所示為小車A后面的紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個實際打點選取的計數點，相鄰兩計數點間的距離如圖中標注，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50
Hz，則小車A的加速度a1＝________
m/s2（結果保留兩位有效數字）。同樣測出車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于________，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。
(1)如圖所示為小車A后面的紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為每隔4個實際打點選取的計數點，相鄰兩計數點間的距離如圖中標注，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50
Hz，則小車A的加速度a1＝________
m/s2（結果保留兩位有效數字）。同樣測出車B的加速度a2，若a1∶a2近似等于________，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。
(2)丙同學提出，不需測出兩小車加速度的數值，只量出兩條紙帶上從第一個打印點到最后一個打印點間的距離x1、x2，也能完成實驗探究。他的驗證方法是小車從靜止開始運動，做勻加速直線運動，根據運動學公式________，若x1∶x2近似等于________，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。。
(3)下列操作中，對減少實驗誤差有益的是________．
A．換用質量大一些的鉤碼
B．換用質量大一些的小車
C．調整定滑輪的高度，使牽引小車的細線與木板平行
D．平衡小車運動受到的摩擦力時，將細線與小車連接起來
【答案】(1)
0.48，1∶2；(2)
x＝at2，1∶2；(3)
AC
【解析】
(1)由紙帶可知，小車A的加速度a1＝，式中T＝0.1
s，代入數據可知，a1≈0.48
m/s2；由裝置可知，B車受到的拉力TB等于A車所受拉力TA的2倍，若a1∶a2＝TA∶TB＝1∶2，就可說明質量一定的情況下，物體的加速度與其受到的合外力成正比。
(2)丙同學的驗證方法是：比較x1∶x2是否近似等于1∶2；小車從靜止開始運動，紙帶上最初和最末兩個實際打印點對應小車的運動時間相等，由x＝at2可知，x與a成正比，即距離之比等于加速度之比。
(3)換用質量大一些的鉤碼，可減小實驗的相對阻力，使得測量更準確，選項A正確；換用質量大一些的小車，會增大阻力，加大誤差，選項B錯誤；調整定滑輪的高度，使牽引小車的細線與木板平行，可減小實驗的誤差，選項C正確；平衡小車運動受到的摩擦力時，只讓小車拖著紙帶運動，而不應該連接細線，選項D錯誤。
【練習4】兩個小車并排放在光滑水平桌面上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個砝碼盤，砝碼盤里分別放有不同質量的砝碼（甲）。小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）所受的重力大小。小車后端也系有細線，用一只夾子夾住兩根細線（圖乙），控制兩輛小車同時開始運動和結束運動。
由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，因為x＝，即x∝a，所以只要測出兩小車位移x之比就等于測出它們的加速度a之比。
實驗結果是：當兩小車質量相同時，加速度與力成_______；當拉力F相等時，________________________。實驗中用砝碼（包括砝碼盤）所受的重力G＝mg的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做會引起實驗誤差，為了減小這個誤差，G與小車所受重力Mg之間需要滿足的關系是：______。
【答案】正比，加速度與質量成反比，G?Mg
【解析】
實驗過程中，當兩小車質量相同時，砝碼（包括砝碼盤）重力越大，相同時間內位移越大，則加速度越大，進行實驗時會發現，加速度與所受拉力成正比；若砝碼重力不變，即拉力不變時，質量越大的小車，相同時間內位移越小，即加速度越小，進行測量分析知，加速度與質量成反比。如果砝碼（包括砝碼盤）的重力G遠小于小車的重力Mg時，G近似等于拉力F。
【例3】某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系。彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d。開始時將木塊置于P處，現緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木塊放回原處并按住，繼續向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間t。
(1)木塊的加速度可以用d和t表示為________。
(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數F的關系。下圖中能表示該同學實驗結果的是________。
(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優點是________。
A．可以改變滑動摩擦力的大小
B．可以更方便地獲取更多組實驗數據
C．可以更精確地測出摩擦力的大小
D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
【答案】(1)
；(2)
C；(3)
BC
【解析】
(1)根據運動學公式d＝at2可得a＝；
(2)由牛頓第二定律可知F－F0＝ma得a＝F－，C選項正確。
(3)掛鉤碼的方法不能連續改變細繩拉力大小，因此不能準確測出摩擦力的大小，也不利于獲得多組測量數據，故B、C正確。
【練習5】為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗。其中G1、G2為兩個光電門，它們與數字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄?；衅鬟B同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：
(1)實驗開始應先調節氣墊導軌下面的螺釘，取下牽引砝碼，輕推滑行器，數字計時器記錄通過光電門的時間__________，說明氣墊導軌調整水平。
(2)若取M＝0.4
kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________；
A．m1＝5
g
B．m2＝15
g
C．m3＝40
g
D．m4＝400
g
(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度a的表達式為：____________（用Δt1、Δt2、D、x表示）。
【答案】(1)相等；(2)
D；(3)
【解析】
(1)取下牽引砝碼，輕推滑行器，數字計時器記錄每一個光電門的光束被遮擋的時間Δt都相等，說明滑行器做勻速直線運動，也說明氣墊導軌調整水平。
(2)本實驗只有在滿足m?M的條件下，才可以用牽引砝碼的重力近似等于對滑行器的拉力，所以D是不合適的。
(3)由于擋光片通過光電門的時間很短，所以可以認為擋光片通過光電門這段時間內的平均速度等于瞬時速度，即有
再根據運動學公式
得
21世紀教育網
www.21cnjy.com
精品試卷·第
頁
（共
2
頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)
2(共24張PPT)
探究加速度與
力、質量的關系
人教版（2019）必修第一冊
一、實驗原理
二、實驗裝置
實驗裝置如圖
①
小車的質量需要通過天平測量M；
②
砝碼盤和砝碼的質量為m；
③
根據紙帶上的打點，應用逐差法求解加速度a。
三、實驗原理的理論推導
三、實驗原理的理論推導
四、圖像處理
可知物體質量一定，加速度與合外力成正比；
可知合外力一定，加速度和質量成反比。
五、典型題目
【答案】(1)1.93，3.19；(2)
②偏大，③否
五、典型題目
【答案】(1)1.93，3.19；(2)
②偏大，③否
五、典型題目
【答案】(1)1.93，3.19；(2)
②偏大，③否
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
【答案】小于，大于
五、典型題目
【答案】BCD
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
五、典型題目
謝謝
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
中小學教育資源網站
有大把高質量資料？一線教師？一線教研員？
歡迎加入21世紀教育網教師合作團隊！！月薪過萬不是夢??！
詳情請看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php關于課件的說明：
1.課件中的圖片均為矢量圖片，背景均透明化，可以任意復制和放縮；
2.試題部分，一部分習題為文字，需要復雜公式的都作為圖片粘貼在PPT中，均為矢量圖，具體的文字部分均在配套的試題編輯中可以查看到。
關于試題編輯的說明：
1.為了公式能夠呈現更好的效果，公式輸入均為LaTeX或者office的公式編輯器輸入，盡可能減少亂碼的情況，也為沒有mathtype的教師提供修改便利；
2.為了在word中呈現更好的公式效果，教師需要安裝對應的字體包，具體操作如下：
下載字體：鏈接:
https://pan.baidu.com/s/1B-hJW5w_9ICFoJqS_fPvjQ
密碼:
mlg7
①
雙擊字體包，直接安裝
②
打開word，點擊插入→公式
③
插入公式后，會在頁面頂端顯示公式工具，點擊設計→點擊工具右側的更多
④
選擇我們剛才安裝好的字體，即能呈現或者編輯輸入，公式的字體均為國際公認的標準格式，也是目前我們現行課本的標準格式。
名稱
latinmodern-math,
otf
雙擊安裝即可
文件
開始‖插入設計布局引用郵件審閱
叫HP設計Q告訴我您想要做什么
登錄共享
超鏈接
A=簽名行
兀公式
■應用商店
書簽
#
封面空白頁分頁表格圖片聯機圖片形狀
SmartArt圖表屏幕截圖
聯機視頻
5我的加載項
批注頁眉頁腳頁碼文本框文檔部件藝術字首字下沉日期和時間g符號
交叉引用
對象
編號
表格
加載項
媒體
鏈接
頁眉和頁腳
文本
11份111B1B1161171112121212124125121712121213121311|3
6
文
具
開始插入設計
郵件審閱視圖
e
試題平臺
告訴我您想要做什么
6專業型
X
≠
墨跡公式線性
090
°C△|V
文
具
符號
(1:1213141516171611012151111201212121212512127121213131
在此處鍵入公式
]
常規
公式區的默認字體
a
a
mia
自動將表達式轉拽到Ca
atin
modern
math
減小顯示公式中
復制公式時:
○
MathML被復制到剪貼板上時轉換為純文本(P)
◎線性格式被復制到剪貼板上時轉換為純文本(N
斷開包含二元和關系運算符的行時(R:之前√
將減法運算符復制為
數學符號自動更正M
識別的函數(E
顯示公式
構建積分時:
◎將積分極限值置于側邊S
○將積分極限值居中置于上方和下方(M
構建其他n元運算符時:
○將N元極限值置于側邊①
◎將N元極限值置于正上方和正下方
付獨占一行的公式使用以下設置(u)
邊距(L):0厘
右邊距G:0厘米
在段落邊距的基礎上增加公式邊距。
齊方式(以:整體居中
對于換行到新行上的公式
◎換行后的縮進量():25厘米
○換行后右對齊(H)
默認值(D

展開更多......

收起↑