形同质异——浅议同一力学实验装置中M和m的大小关系
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关键词 ： 学 ； 力 实验 ； 车； 码 ； 小 钩 连接 体 ； 量 关 系 质
中 图分 类 号 ： ３ ． Ｇ６ ３７
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ３ ６ ４ （ ０ ２ ９ Ｓ 一 ０ ０ ３ １ ０— １８ ２ １ ） （ ） ０ ６ —
实 验 次数
ａｍ・ ／ ｓ
１ Ｍ／ ｇ ／ ｋ一
５０ ４ ０ ３３ ２ ８ ２ ５ ２２ ．０ ．０ ．３ ．６ ．０ ．２
为 了寻 求 与 间的 定量 关 系 ．请利 用 表 中数据 在 图示 的直 角 坐标 系 中选 取 合适 的横 坐 标及 标度 作 出图像 。 解析 对 于 第 二 问 。要 使 细 线 的拉力
取 钩码 为研 究 对 象 ． ｍ － ＝ ａ 有 ｇ Ｔｍ 。
纸 带
取 小 车 为研 究 对
象． 有
钩码
图 １
。
从而 有
， 。
从 上 式 可 以看 出 。 有满 足 ｒ＜ 时 ， 只 几＜ 细线
（） １还需要 的测 量工 具有 采 取 的措 施 是
、
。
约 等 于 钩 码 的 总 重
例 １ 某学 习小组欲探 究物体 的加速度 与力 、
质量 的关 系 ， 他们 在实 验室 组装 了一套 如 图 １ 所 示 的装 置 ， 中小 车 的质 量用 表示 。 图 钩码 的质 量用 ｍ表 示 。要顺 利完 成该 实验 ， ： 则
力。 设绳子 拉力 为 ，
２ 小 车质 量 要远小 于钩 码质量 ｍ 例 ２ 某 同学利 用如 图 ２所示 的装 置 来 验证 由小 车与 钩码组 成 的系统 机械 能守恒
（） 持 小车 所受 合外 力一 定 的情 况下 ， ３在保 对
实验得 到 的一 系列 纸带 进行 处 理 ， ４ 小车 加速 狈得
度 ｎ与 其质量 的数据 如下 表 ：
Ｖｏ ．０ １３ Ｎ Ｏ．４ ４７
能 消 除摩 擦力 对本 实 验 的影 响 ， 才能 用该 实验 验
证 由小车 与 钩码组 成 的 系统 机械 能守 恒 ， 否则 如
Ｇ． 米刻 度 尺 毫
Ｈ． 卡 尺 游标
Ｉ ． 低压 交流 电 源 Ｊ ２ Ｖ交 流 电源 ． ０ ２
果考虑摩擦力影响 ， ｍ ｈ ＿ （ 则 ｇ ＞＿ ｍ＋ １
二
， 系统 机
械能并 不 守恒 。
纸 带
３ 小 车质 量 与钩 码质 量 ｍ 大小 关 系无要 求
例 ３ 图 ４为 用 速 度 传 感 器 和拉 力 传 感 器 验 证 “ 量 一 定 时 加 速 质
钩码
圈 ２
度 与 物 体 所 受 合 外 力
成 正 比 ” 实 验 装 置 示 的 意 图． 实 验 主 要 步 骤 如
Ｍ／ ｋｇ
如 图 １所示 的实验装 置 ， 高考 力学 实验 中 在
频 繁 出现 ， 利用 该装 置可 以做很 多实 验 。 由于实 验 目的 、 原理 不 同 ， 实验 的要求 也不 相 同。 有 对 在 的 实 验 中钩 码 质 量 ｍ 和小 车 质 量 需 要 满 足 ｍ＜ ， 多 同学 因此 形成 思维定 势 ， 文就 此提 ＜ 很 本
Ｂ两点各 安 装一个 速度
ｆ 小 明和小 军 同学 在做 该 实验 时 ， 明认 为 ３ ） 小
传 感 器 ， 出 Ａ、 两点 读 Ｂ
李新 建
灌 南 高级 中学 ， 苏 江
摘
灌南
２ ２０ ２５ ０
要 ： 力 学 实 验 中 ， 码 通 过 定 滑 轮 拉 小 车 这 种模 型很 常 见 ， 用 该 装 置 可 以做 很 多 实验 。 由 于 实验 目的 、 理 在 钩 利 原
不 同 ， 实验 的 要 求也 不 同 。 文通 过 三个 具 体 实验 ， 讨 钩 码 质 量 ｍ 和 小车 质 量 Ｍ 的 大 小关 系 ， 对 本 探 并适 当辨 析 ， 以帮 助 同 学正 确 求 解相 关 问题 。
Ｖｏ ．Ｏ Ｎ Ｏ．４ １３ ４７
物 理 教 学 探 讨 Ｊ ｕｎ ｏ Ｐ ｙｉ ｅｃｉｇ ｏ ｒ￣ ｆ ｈ ｓ ｓ Ｔ ａｈｎ ｃ
第３ ０卷 总 第 ４７期 ４
（ ）９２ １ ． ０ Ｓ ．０ ２ ６
２１ ０ ２年 第 ９期 （ 半 月） 上
形 同质 异
浅议 同一力学实验装置 中 和 ｍ的大小关 系
钩 码 质 量 ｍ＝ ０ ３ｇ
ｆ１ １现提 供 如下器 材 ：
Ａ 小车 ． Ｂ 钩码 ． Ｃ一 端带 滑轮 的长木 板 Ｄ 细绳 ． ．
第３ Ｏ卷 总 第 ４ ７ ４ 期 ２１ ０ ２年 第 ９期 （ 上半 月） Ｅ 电火 花 打点计 时器 Ｆ纸 带 ． ．
物 理 教 学 探 讨 Ｊｕ ａ ｆ ｏｒ ｌ ｎ ｏ
下：
（） １实验 中不 需 要 的器 材 是 前 的字母１还需 要 的器材 是 ， ；
（ 写器 材 填
（） ２为尽 可 能消 除摩擦 力 对本 实 验 的影 响 ， 使
验证 结 果 尽可 能 准 确 ．则 小 车质 量 和钩 码 质 量 ｍ 的关 系应 该满 足 ：
① 在长木板上 Ａ、
出辨 析 。 １ 小车质 量 要远 大于钩 码质 量 ｍ
１
２
３
４
５
６
ｌ ｌ ｌ２ １ ０ ０ ８ ０ ７ ０ ６ ＿ －３ ５ ． ．６ ０ ．５ ．７
Ｏ． ０－５ ０３０ ０＿５ ０．０ ０． ２０ ２ ． ３ ４ ４５
的拉力 才约 等 于钩码 的 总重力 ， 则 细线 的拉 力 否
应 该小 于钩 码 的总重 力 ， 必然 引起 较 大 的系统误
（） ２为使 小车 所 受合外 力 等于 细线 的拉 力 ， 应
；要 使 细线 的拉力 约 等 于钩 。 码 的 总重力 ， 应满 足 的条件 是
差 。实 际实验 中 ａ 的图像 以及 的 图像 的尾 部 一 弯 曲就是 由于没有 满 足 ｍ＜ 而造 成 的 。 ＜
中 图分 类 号 ： ３ ． Ｇ６ ３７
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ３ ６ ４ （ ０ ２ ９ Ｓ 一 ０ ０ ３ １ ０— １８ ２ １ ） （ ） ０ ６ —
实 验 次数
ａｍ・ ／ ｓ
１ Ｍ／ ｇ ／ ｋ一
５０ ４ ０ ３３ ２ ８ ２ ５ ２２ ．０ ．０ ．３ ．６ ．０ ．２
为 了寻 求 与 间的 定量 关 系 ．请利 用 表 中数据 在 图示 的直 角 坐标 系 中选 取 合适 的横 坐 标及 标度 作 出图像 。 解析 对 于 第 二 问 。要 使 细 线 的拉力
取 钩码 为研 究 对 象 ． ｍ － ＝ ａ 有 ｇ Ｔｍ 。
纸 带
取 小 车 为研 究 对
象． 有
钩码
图 １
。
从而 有
， 。
从 上 式 可 以看 出 。 有满 足 ｒ＜ 时 ， 只 几＜ 细线
（） １还需要 的测 量工 具有 采 取 的措 施 是
、
。
约 等 于 钩 码 的 总 重
例 １ 某学 习小组欲探 究物体 的加速度 与力 、
质量 的关 系 ， 他们 在实 验室 组装 了一套 如 图 １ 所 示 的装 置 ， 中小 车 的质 量用 表示 。 图 钩码 的质 量用 ｍ表 示 。要顺 利完 成该 实验 ， ： 则
力。 设绳子 拉力 为 ，
２ 小 车质 量 要远小 于钩 码质量 ｍ 例 ２ 某 同学利 用如 图 ２所示 的装 置 来 验证 由小 车与 钩码组 成 的系统 机械 能守恒
（） 持 小车 所受 合外 力一 定 的情 况下 ， ３在保 对
实验得 到 的一 系列 纸带 进行 处 理 ， ４ 小车 加速 狈得
度 ｎ与 其质量 的数据 如下 表 ：
Ｖｏ ．０ １３ Ｎ Ｏ．４ ４７
能 消 除摩 擦力 对本 实 验 的影 响 ， 才能 用该 实验 验
证 由小车 与 钩码组 成 的 系统 机械 能守 恒 ， 否则 如
Ｇ． 米刻 度 尺 毫
Ｈ． 卡 尺 游标
Ｉ ． 低压 交流 电 源 Ｊ ２ Ｖ交 流 电源 ． ０ ２
果考虑摩擦力影响 ， ｍ ｈ ＿ （ 则 ｇ ＞＿ ｍ＋ １
二
， 系统 机
械能并 不 守恒 。
纸 带
３ 小 车质 量 与钩 码质 量 ｍ 大小 关 系无要 求
例 ３ 图 ４为 用 速 度 传 感 器 和拉 力 传 感 器 验 证 “ 量 一 定 时 加 速 质
钩码
圈 ２
度 与 物 体 所 受 合 外 力
成 正 比 ” 实 验 装 置 示 的 意 图． 实 验 主 要 步 骤 如
Ｍ／ ｋｇ
如 图 １所示 的实验装 置 ， 高考 力学 实验 中 在
频 繁 出现 ， 利用 该装 置可 以做很 多实 验 。 由于实 验 目的 、 原理 不 同 ， 实验 的要求 也不 相 同。 有 对 在 的 实 验 中钩 码 质 量 ｍ 和小 车 质 量 需 要 满 足 ｍ＜ ， 多 同学 因此 形成 思维定 势 ， 文就 此提 ＜ 很 本
Ｂ两点各 安 装一个 速度
ｆ 小 明和小 军 同学 在做 该 实验 时 ， 明认 为 ３ ） 小
传 感 器 ， 出 Ａ、 两点 读 Ｂ
李新 建
灌 南 高级 中学 ， 苏 江
摘
灌南
２ ２０ ２５ ０
要 ： 力 学 实 验 中 ， 码 通 过 定 滑 轮 拉 小 车 这 种模 型很 常 见 ， 用 该 装 置 可 以做 很 多 实验 。 由 于 实验 目的 、 理 在 钩 利 原
不 同 ， 实验 的 要 求也 不 同 。 文通 过 三个 具 体 实验 ， 讨 钩 码 质 量 ｍ 和 小车 质 量 Ｍ 的 大 小关 系 ， 对 本 探 并适 当辨 析 ， 以帮 助 同 学正 确 求 解相 关 问题 。
Ｖｏ ．Ｏ Ｎ Ｏ．４ １３ ４７
物 理 教 学 探 讨 Ｊ ｕｎ ｏ Ｐ ｙｉ ｅｃｉｇ ｏ ｒ￣ ｆ ｈ ｓ ｓ Ｔ ａｈｎ ｃ
第３ ０卷 总 第 ４７期 ４
（ ）９２ １ ． ０ Ｓ ．０ ２ ６
２１ ０ ２年 第 ９期 （ 半 月） 上
形 同质 异
浅议 同一力学实验装置 中 和 ｍ的大小关 系
钩 码 质 量 ｍ＝ ０ ３ｇ
ｆ１ １现提 供 如下器 材 ：
Ａ 小车 ． Ｂ 钩码 ． Ｃ一 端带 滑轮 的长木 板 Ｄ 细绳 ． ．
第３ Ｏ卷 总 第 ４ ７ ４ 期 ２１ ０ ２年 第 ９期 （ 上半 月） Ｅ 电火 花 打点计 时器 Ｆ纸 带 ． ．
物 理 教 学 探 讨 Ｊｕ ａ ｆ ｏｒ ｌ ｎ ｏ
下：
（） １实验 中不 需 要 的器 材 是 前 的字母１还需 要 的器材 是 ， ；
（ 写器 材 填
（） ２为尽 可 能消 除摩擦 力 对本 实 验 的影 响 ， 使
验证 结 果 尽可 能 准 确 ．则 小 车质 量 和钩 码 质 量 ｍ 的关 系应 该满 足 ：
① 在长木板上 Ａ、
出辨 析 。 １ 小车质 量 要远 大于钩 码质 量 ｍ
１
２
３
４
５
６
ｌ ｌ ｌ２ １ ０ ０ ８ ０ ７ ０ ６ ＿ －３ ５ ． ．６ ０ ．５ ．７
Ｏ． ０－５ ０３０ ０＿５ ０．０ ０． ２０ ２ ． ３ ４ ４５
的拉力 才约 等 于钩码 的 总重力 ， 则 细线 的拉 力 否
应 该小 于钩 码 的总重 力 ， 必然 引起 较 大 的系统误
（） ２为使 小车 所 受合外 力 等于 细线 的拉 力 ， 应
；要 使 细线 的拉力 约 等 于钩 。 码 的 总重力 ， 应满 足 的条件 是
差 。实 际实验 中 ａ 的图像 以及 的 图像 的尾 部 一 弯 曲就是 由于没有 满 足 ｍ＜ 而造 成 的 。 ＜