探究加速度与力、质量的关系(实验表、习题)
实验：探究加速度与力、质量的关系习题（附解析）
实验：探究加速度与力、质量的关系习题（附解析）
实验：探究加速度与力、质量的关系
一、选择题
1．为了更直观地反映物体的加速度a 与物体质量m 的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选 ( )
A ．a －m 图象
B ．m －a 图象
C ．a －1m 图象 D.1
m
－a 图象
[答案] C [解析] 在作用力相同的情况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者可能
成反比，则用a －1
m 图象更容易判断．
2．如果a －1
m
图象是通过原点的一条直线，则说明 ( )
A ．物体的加速度a 与质量m 成正比
B ．物体的加速度a 与质量m 成反比
C ．物体的质量m 与加速度a 成正比
D ．物体的质量m 与加速度a 成反比 [答案] B
[解析] a －1m 图象是通过原点的一条直线，则a 与1
m 成正比，则加速度a 与质量m 成反
比，A 项错误，B 项正确．物体的质量为定值，故C 、D 选项错误．
3．在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是 ( )
A ．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B ．连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行
C ．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动
D ．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车[答案] BCD [解析] 本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上，所以A 选项错误．4．在“验证牛顿第二定律”的实验中，在研究加速度a 与小车的质量M 的关系时，由于没有注意始终满足M ?m 的条件，结果得到的图象应是图中的 ( )
高中物理必修一 实验：探究加速度与力、质量的关系(含练习解析)
实验：探究加速度、力、质量之间的关系
【学习目标】
1．掌握在研究三个物理量之间关系时，常用的控制变量法
2．理解物体的加速度大小与力有关，也与质量有关
3．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系
4．根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论
5．会分析数据表格，利用图象寻求物理规律
【要点梳理】
要点一、怎样测量（或比较）物体的加速度
1．物体做初速为0的匀加速直线运动，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，由公式2
2x a t =算出加速度。 2．可以在运动物体上连一条纸带，通过打点计时器打点来测量加速度。
3．也可以不测加速度的具体数值，而测不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值。根据22x a t
=，测出两初速度为0的匀加速运动在相同时间内发生的位移x 1、x 2，位移比就是加速度之比，即1122
a x a x =。 要点二、怎样提供和测量物体所受的恒力
在现实中，仅受一个力的情况几乎是不存在的。一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，在实验中我们只要测出物体所受的合力即可。如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？
可以在绳的一端挂钩码，另一端跨过定滑轮拉物体，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，这个合力等于钩码的重力。通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力。
要点三、平衡摩擦力
依据上面的方案中做匀变速运动的物体，受的合力并不等于钩码的重力。这是由于物体在相对运动，还要受到滑动摩擦力。
如何减小滑动摩擦力，使我们所测得的钩码重力尽可能接近于物体所受的合力？
牛顿第二定律实验-探究加速度与力和质量的关系实验(含答案)
牛顿第二定律实验-探究加速度与力和质量的关系实验
1某实验小组用如图甲所示的装置做“探究加速度与力关系”的实验。在一端装有定滑轮的长木板上A、B两处各固定有一个光电门，细长绳绕过定滑轮一端连接在装有遮光条的小车上，另一端绕过动滑轮连接在悬挂的测力计上，动滑轮上吊有钩码。
（1）为了保证绳子的拉力等于小车受到的合力，实验必须做好两点：
a、，
b、。
实验中（填“需要”或“不需要”）满足小车质量M远大于钩码质量m。
（2）某次实验测得小车通过A、B处光电门所用的时间分别为t1、t2，要求小车运动的加速度，还需要测（写出物理量及符号），根据所测量物理量，求得加速度的表达式a= 。（用所测物理量符号表示）
2如图1所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．
（1）若用d表示遮光条的宽度，实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则小车经过光电门时的速度为v= （用字母表示）．（2）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出_ _____图象．
A．△t-m B．△t2-m C．1
m
t
-
∆
D
2
1
m
t
-
∆
3.用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平。
(1)实验时，一定要进行的操作是_______。(填步骤序号)
A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数；
探究加速度与力、质量的关系(实验表、习题)
高一物理【4.2实验：加速度与力、质量的关系】
【学习目标】
1．能独立设计探究加速度、质量、力三者关系的探究方案。
2．会测量加速度、力、质量；并能作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象；能根据图象写出加速度与力、质量的关系式。
3．体会探究过程中所用的科学方法——控制变量法；学习科学家的严谨态度。
【重点难点】
1.体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论.
2.初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧.
3.初步了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法.
4.会对实验误差作初步分析.
预习案
【知识梳理】
1.探究加速度与力、质量的关系
（1）物体运动状态变化的快慢，也就是物体____________的大小，与物体的____________有关，还与物体____________有关.
（2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就____________；物体的受力一定时，质量越小，加速度就____________.
（3）控制变量法：探究加速度与力的定量关系时，应保持物体____________不变，测量物体在____________的加速度，分析加速度与力的关系；探究加速度与质量的关系时，应保持物体__________不变，测量不同质量的物体在____________下的加速度，分析加速度与质量的关系。这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。2.制定实验方案时的两个问题
（1）测量物体的加速度可以用刻度尺测量____________，并用秒表测量____________，由公式____________算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带，根据____________来测量加速度.
4.2实验探究加速度与力质量的关系练习(2)(原卷版)
第四章运动和力的关系
4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系
1．如图所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图像。
(1)图像不过坐标原点的原因是_______________；
(2)本实验中是否需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量___(填“是”或“否”)
(3)由图像求出小车和传感器的总质量为______kg；
2．如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g．
（1）下列说法正确的是______．
A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远小于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣1
图象
m2
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中______ （选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______．
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大
高中物理必修一-实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系
知识集结
知识元
实验：探究加速度与力、质量的关系
知识讲解
实验：探究加速度与力、质量的关系
1．实验目的、原理
实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比．
实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．
如图所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M和m做加速运动时，可以得到
当M>>m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg．
本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m的大小，测出相应的a，验证a与F的关系；第
二部分保持m不变，改变M的大小，测出小车运动的加速度a，验证a与M的关系．
2．实验器材
打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码．
3．实验步骤及器材
（1）用天平测出小车和小桶的质量M和m，把数值记录下来．
（2）按下图所示把实验器材安装好．
（3）平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止．
（4）将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码．
（5）保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤（4），每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内．
（6）建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a与F的关系．
第二节实验：探究加速度与力、质量的关系)
1 m
/kg
1
-
结论：F一定时，
a∝1/M
六、【注意事项】
1．在平衡摩擦力时，去托盘和砝码，让小 车拖着被打点的纸带运动．不需重复平衡摩擦力
2．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝 码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下 打出．只有如此，小车受到的拉力才可视为等于 小盘和砝码的总重力．
3．改变拉力和小车质量后，每次开始时小 车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再 放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．
4. 如图所示，两个高1 .2 m 左右的支架上，放着两条平行光滑铝合 金导轨，且已调成水平状态，在光滑的导轨上放着两辆质量相等、 性能一样的小车，1 号车放在左边，系有一根通过木板右端的小定 滑轮的细线，绳端有一小桶，桶中可放砝码。 2 号车在右端，系有 一根通过木板左端的小定滑轮的细线，绳端有一相同的小桶，两辆 车一开始被左、右两端的电磁铁吸住，电磁铁串联后接在 6 V 的学 生电源上 (闭合)，断开电源，电磁铁同时失去磁性，小车在拉力作 用下从两端向中间运动，在某位置相碰，记下相碰位置，可以通过 木板上的刻度知道两车通过的位移。根据位移公式 x ＝at2/2，由于 两车的运动时间 t 相等，因此比较两车的位移 x 就可比较两车的加 速度 a，试作比较。
确的是 ( AD )
A. 形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 B. 形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 C. 形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 D. 形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 (人教版新教材)高中物理必修一第四章【知识点+练习】
第四章运动和力的关系
2 实验：探究加速度与力、质量的关系
一、实验目的
学会用控制变量法探究物理规律．全面正确地认识加速度与力、质量的关系．
二、实验原理
1．加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，根据事实经验，加速度与物体的质量有关．物体受力一定时，质量越小，加速度就越大．加速度还与物体受力的大小有关，物体质量一定时，受力越大，其加速度越大．
2．控制变量法：加速度a和质量m、受力F都有关系．研究它们之间的关系时，先保持质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系；再保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系，再控制另一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法．
三、实验器材
砝码，一端有定滑轮的长木板，细线，纸带，导线，夹子，小盘，天平，小车，打点计时器，交流电源，复写纸，刻度尺.
四、实验步骤
1．用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，
并把数值记录下来．
2．按图将实验器材安装好(小车上不系绳)．
3．平衡摩擦力，在木板无滑轮的一端下面垫一薄木
板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂
重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻
点间距相等)．
4．将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m0g.
5．保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤4，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好重物的重力m1g、m2g……以及计算出相应纸带的加速度填入实验次数加速度a/(m·s-2)小车受力F/N 1
3.4实验 探究加速度与力、质量的关系(解析版)
3.4实验探究加速度与力、质量的关系
实验技能储备
1．实验原理
(1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系．
(2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．
(3)作出a－F图像和a－1
m图像，确定a与F、m的关系．
2．实验器材
小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸．
3．实验过程
(1)测量：用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m.
(2)安装：按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)．
(3)补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑．
(4)操作：①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带，编号码．
②保持小车的质量m不变，改变槽码的质量m′，重复步骤①.
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算加速度a.
④描点作图，作a－F的图像．
⑤保持槽码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－1
m图像．
4．数据处理
(1)利用逐差法或v－t图像法求a.
(2)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a 与F成正比．
(3)以a为纵坐标，1
m为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比．
5．注意事项
(1)开始实验前首先补偿阻力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好补偿小车和纸带受到的阻力．在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动．
最新《探究加速度与力和质量的关系》练习题
“探究加速度和力、质量的关系”实验及练习
1.实验方法：控制变量法。
2.平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要悬挂小盘，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
3.实验条件：只有满足M≫m，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。
4.一先一后一按住：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。
5.作图：作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位，这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些。
误差分析
1.因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。
2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。
热点一实验原理与基本操作
【例1】在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图1所示的装置图进行实验：
图1
(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是__________________。
(2)实验中，已经测出小车的质量为M，砝码(包括砝码盘)的总质量为m，若要将
砝码(包括砝码盘)的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是__________________________________________________________。
(3)在实验操作中，下列说法正确的是________(填序号)。
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：实验 探究加速度与力、质量的关系(课后习题)【含答案及解析】
实验:探究加速度与力、质量的关系
课后篇巩固提升
1.图甲为探究加速度与力、质量的关系的实验装置。
(1)在平衡摩擦力的过程中,若所有的操作均正确,打出的纸带如图乙所示,根据纸带点迹可判断应适当 (选填“减小”或“增大”)木板的倾角,直至小车匀速运动;
(2)平衡摩擦力后,当满足小车质量M 远大于钩码质量m 的条件时,小车所受的合外力可近似等于钩码的重力。实验中,当所挂钩码数量一定时,研究小车加速度a 与其质量M 的关系,由于未满足上述质量条件,实验结果得到的图像可能是 ;
(3)图丙为实验中打出的一条纸带,纸带上有七个相邻的计数点,每个相邻计数点间有4个点未标出,经测量:x AB =4.21 cm 、x BC =4.63 cm 、x CD =5.04 cm 、x DE =5.50 cm,x E F =5.92 cm,x FG =6.35 cm 。已知电源的频率为50 Hz,则小车的加速度a= m/s 2。(结果保留2位有效数字)
丙
根据纸带点迹可判断小车做加速运动,则应适当减小木板的倾角,直至小车匀速运动。
(2)当满足m ≪M 的条件时,小车所受的合外力可近似等于钩码的受力,随着1
M 逐渐增大,即M 逐渐减小,则不再满足m ≪M 的条件,实际测得的加速度a=mg
m+M 小于近似后计算得到的加速度a'=mg
M ,所以图像将向下弯曲。故选B 。
(3)根据Δx=aT 2解得a=
x DG -x AD 9T 2
=
(6.35+5.92+5.50-5.04-4.63-4.21)×10-2
9×0.1
2
m/s 2
专题20 探究加速度和力、质量的关系(解析版)
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题20 探究加速度和力、质量的关系
导练目标导练内容
目标1教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理
目标2新高考的常见五种改进创新实验
一、教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理
1.实验目的：探究加速度与力、质量的关系。
2.实验器材：
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码。
3.实验思路：
(1)控制变量法的应用：将小车置于水平木板上,通过滑轮与小盘和砝码相连,小车可以在小盘和砝码的牵引下运动。
①保持小车质量不变,研究加速度与力的关系。
②保持小车所受的拉力不变,研究加速度与质量的关系。
（2）物理量的测量
①用天平测量质量:为了改变小车的质量,可以在小车中增减砝码的数量。
②将打点计时器的纸带连在小车上,根据纸带上打出的点来测量加速度。
③现实中,仅受一个力作用的物体几乎不存在。然而,一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此,实验中作用力F的含义可以是物体所受的合力。用阻力补偿法确定小车受到的合力——小盘和砝码的牵引力。
4.进行实验
①称量质量——用天平测量小盘和小车的质量。
②安装器材——按如图所示装置安装器材(暂时不把悬挂小盘的细绳系在小车上)。
③阻力补偿法平衡摩擦及其他阻力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,反复移动薄木块的位置,直至小车能拉着纸带匀速下滑。
④测量加速度
1)保持小车的质量不变,打出一条纸带。计算小盘和砝码的重力,由纸带计算出小车的加速度,并填入表中。改变小盘内砝码的个数,并多做几次实验。
实验：探究加速度与力、质量的关系(解析版)2023-2024学年高一物理(人教版2019必修第一册)
第2节实验：探究加速度与力、质量的关系
1.基础练
1(2023春·江苏盐城·高一校考阶段练习)用如图所示的装置做“探究加速度与质量的关系”实验()
A.平衡摩擦力时，不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力
C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
【答案】A
【详解】A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A正确；
B．在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．实验时，先接通打点计时器电源，后放开小车，故C错误；
D．小车的加速度应该根据打点计时器打出的纸带应用匀变速运动规律求出，加速度不能直接用公式求出，故D错误。
故选A。
2(2023秋·天津河西·高一天津市新华中学校考期末)在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置。小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示()
A.补偿阻力时，应将盘用细绳通过定滑轮系在小车上，且每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力
B.甲图上端弯曲的原因是盘及盘中砝码的质量m太大，已经不满足m≪M
C.乙图不过原点的原因是补偿阻力过度
D.实验时，若拉力可以用力学传感器直接测量，则也需满足条件m≪M
【答案】B
【详解】A．平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
探究加速度与力、质量的关系(原卷版)+解析版(含答案)
第4.2课时探究加速度与力、质量的关系
一、实验目的
1.探究加速度与力、质量的关系．
2.掌握运用图像处理问题的方法．
二、实验原理
用控制变量法探究加速度a与力F、质量M的关系，可以先保持F不变，研究a 和M的关系，再保持M不变，研究a和F的关系．
三、实验器材
带定滑轮的长木板、低压交流电源、复写纸片和纸带、小车、小盘、电磁打点计时器、天平、砝码、刻度尺、导线．
四、实验步骤
1.用天平测出小车的质量M，小盘和砝码的总质量m.
2.按图把实验器材安装好，先不要把悬挂小盘的细绳系在车上．
3.在木板的一端下面垫一木块，移动木块的位置，直至小车拖着纸带在斜面上做匀速运动．
4.小盘绕过滑轮系于小车上，先通电源后放开小车，打完点后切断电源，取下纸带．
5.保持小车的质量M不变，改变砝码和小盘的质量m，重复步骤4三次．
6.在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a.
7.作aF的图像，若图像为一过原点的直线，证明加速度与力成正比．
8.保持砝码和小盘的质量m不变，改变小车质量M，重复步骤4和6，作a 1 M
图像，若图像为一过原点的直线，证明加速度与质量成反比．
五、注意事项
1．牵引小车的砝码应有10g、20g、50g等规格。没有小规格砝码，可用沙
桶装沙替代，质量用天平称量。
2．探究加速度与力的关系：小车质量为200g，两车上面均可加100g左右的砝码。保持其中一个小车所挂砝码不变（如20g），另一小车所挂砝码逐渐加大，但不要过大。砝码质量过大，会使图象线性变差。
3．探究加速度与质量的关系：一车质量固定为300g，另一车质量可自200g 起，逐次增加砝码至700g~800g。牵引小车的砝码以30g~40g为宜。小车质量过大，夹子不容易夹住车后拖线，造成位移误差。
实验报告 第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系(1)
湖南平江三中 高一物理 导学案 设计：郑拥民 时间2012.12.14
实验报告：探究加速度与力、质量的关系
班级 姓名 。
【实验要求】
1．通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。
2．掌握实验数据处理的方法，能根据图像写出加速度与力、质量的关系式。
【实验原理】
1．如图所示装置，保持小车质量M 不变，改变小桶
内砂的质量m ，从而改变细线对小车的牵引力F (当m <<M 时，F=mg 近似成立)，测出小车的对应加速度a ，
由多组a 、F 数据作出加速度和力的关系a-F 图线，探
究加速度与外力的关系。
2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，
改变小车的质量M ，测出小车的对应加速度a ，由多组a 、M 数据作出加速度和质量倒数的关系a-M
-1图线，探究加速度与质量的关系。
【实验器材】
小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫块，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺。
【实验步骤】
1．用调整好的天平测出小车和小桶的质量M 和m ，把数据记录下来。
2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。
3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。
4．在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量M '和m '记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。
实验：探究加速度与力、质量的关系+实验报告 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
探究：加速度与力、质量的关系
班级：姓名：实验日期：成绩：
实验目的：
1. 通过实验探究小测的加速度与力、质量的定量关系
实验原理：控制变量法：
1.保持小车质量一定时，改变小策划所受力拉F测出加速度a，并用图像法研究a与F的关系；
2.保持拉力F一定时，改变小车质量m测出加速度a，并用图像法研究a与m的关系；
实验器材：一端带有滑轮的长木板、小车、细线、钩码、砝码、__________、纸带、刻度尺、___________、学生电源
实验步骤：
一、测质量：
1.用天平测量出小车和砝码的总质量M，钩码的质量m，记录测量结果
二、仪器安装与平衡摩擦力：
1.按照如下图将实验仪器安装好；
2.平衡摩擦力：在__________钩码的前提下，垫高长木板平衡摩擦力；反复调节倾斜角度，知道小车拖着纸带在斜面上能做_______________（运动）时，刚好平衡摩擦力。
三、保持小车质量M不变，研究a与F的关系：
1.把细绳系在小车上并且绕过定滑轮悬挂钩码，先__________后释放___________，打点计时器
在纸带上打下一系列点；
2.保持小车总质量不变，改变钩码个数并依次记录钩码总质量m，重复实验操作共4次；
四、保持钩码质量不变，研究a与m的关系
1.保持钩码个数不变，改变小车上的砝码个数，并且测量记录小车的总质量，重复同上实验操作,共改变4次小车质量；
数据处理：
1.m一定时，a与F的关系——m=___________
实验次数钩码个数/n 小车所受合力/N 加速度/（m/s2) 1
2
3
4
2.F一定时，a与m的关系——F=__________
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高一物理【4.2实验：加速度与力、质量的关系】
【学习目标】
1．能独立设计探究加速度、质量、力三者关系的探究方案。
2．会测量加速度、力、质量；并能作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图象；能根据图象写出加速度与力、质量的关系式。
3．体会探究过程中所用的科学方法——控制变量法；学习科学家的严谨态度。
【重点难点】
1.体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论.
2.初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧.
3.初步了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法.
4.会对实验误差作初步分析.
预习案
【知识梳理】
1.探究加速度与力、质量的关系
（1）物体运动状态变化的快慢，也就是物体____________的大小，与物体的____________有关，还与物体____________有关.
（2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就____________；物体的受力一定时，质量越小，加速度就____________.
（3）控制变量法：探究加速度与力的定量关系时，应保持物体____________不变，测量物体在____________的加速度，分析加速度与力的关系；探究加速度与质量的关系时，应保持物体__________不变，测量不同质量的物体在____________下的加速度，分析加速度与质量的关系。这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。2.制定实验方案时的两个问题
（1）测量物体的加速度可以用刻度尺测量____________，并用秒表测量____________，由公式____________算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带，根据____________来测量加速度.
（2）在这个实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是____________关系.
3．在本探究实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成________，与质量成
____________，然后根据实验数据作出____________图象和____________图象，都应是过原点的直线.
4．“在影响加速度的因素”的探究中发现（
）
A ．同一物体运动的速度越大，受到的合力越大
B ．同一物体运动的速度变化越大，受到的合力越大
C ．同一物体运动速度变化率越小，受到的合力越小
D ．同一物体运动速度变化越快，受到的合力越大
5．为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是（
）
A ．控制变量法
B ．假设法
C ．理想实验法
D ．图象法
6．一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体，可以由刻度尺测出__________和秒表测出_______，由公式___________计算物体的加速度。
探究案
7、通过阅读课本，如何探究a 与F 的关系？请提供一个方案？（小组讨论后回答）
8、在探究加速度与力的关系时，这个力应是物体所受的合力，如何为运动物体提供一个恒定的合力？
9、通过实验探究，a 与F 是什么关系？
10、通过阅读课本，如何探究a 与m 的关系？ 能不能提供一种你认为操作性强的实验方案？（小组讨论后回答）
8、在研究加速度与质量的关系时，为什么要描绘a －
m
1
图象，而不是a －m 图象？
10、通过实验探究，a 与m 是什么关系？
13、实验操作前需要___________，此时___________（填“挂”或“不挂”）托盘和砝码，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都___________（填“不需要”或“需要”）重新平衡摩擦力.
14、作图象时，如果图像是直线，要使尽可能多的点分布在___________，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在___________.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑. 15、在误差允许的范围内该实验得出的结论是什么（文字叙述）？数学表达式呢？
【课堂练习】
1：若测得某一物体m 一定时，a 与F 的关系的有关数据资料如下表. a /（m·s －
2）
1.98 4.06 5.95 8.12 F /N
1.00
2.00
3.00
4.00
（1）根据表中数据，画出a －F 图象.
（2）从图象可以判定：当m 一定时，a 与F 的关系为_________.
2：若测得某一物体受力F 一定时，a 与M 的关系数据如下表所示： a /（m·s －
2）
2.04 2.66
3.23 3.98 M /kg
2.00
1.50
1.25
1.00
（1）根据表中所列数据，画出a －
m
1
图象.
（2）由a －
m
1
关系可知，当F 一定时，a 与M 成__________关系. 3：如图所示的装置是研究质量一定时，加速度与作用力的关系.研究的对象是放在长木板上的小车，小车的质量为M ，长木板是水平放置的.小车前端拴着细轻绳，跨过定滑轮，下面吊着砂桶.实验中认为细绳对小车的作用力F 等于砂和桶的总重力mg .用改变砂的质量的办法来改变小车的作用力F ，用打点计时器测出小车的加速度a ，得出若干组F 和a 的数据.然后根据测得的数据作出a －F 图线.
一学生作出图4－2－6（b ）所示的图线，发现横轴上的截距OA 较大，明显地超出了偶然误差的范围，这是由于在实验中没有进行下面的步骤，即__________________________. 拓展：在上题中，如果此学生根据测得的数据作出的a －F 图线如图4－2－7所示，则实验中出现误差的原因是____________.
【学后反思】
。