粤教版高中物理必修一作业：42、3影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系
2016年高一物理课件：4.2—4.3《影响加速度的因素》《探究加速度与力、质量的定量关系》(粤教版必修一)
知物体的加速度与什么有关？
知识梳理
一、加速度的测量和控制变量法 1．在实验中加速度不能直接测量，可以通过测量 时间 和 位移 等的直接测量量去间接地测量加速度． 1 2．由静止开始做匀变速直线运动的物体，位移 s＝ at2，测出 2
2 位移 s 和时间 t，则它的加速度 a＝2s/t .
3．控制变量法 在探究加速度与力、 质量的关系时， 先让其中一个量保持不变， 来探究其他两个量之间的关系，这种研究问题的方法 叫 控制变量 法．
二、加速度与物体所受合力的关系 1．基本思路 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的
加速度 ，分析加速度 与 力 的关系．
解析：根据控制变量法，研究加速度与力的关系，应保持物体 的质量不变；研究加速度与质量的关系，应保持物体受到的力 不变．在物体受力一定的情况下，a－m 图象是曲线，不能确 定加速度与质量的关系，但是 a－1/m 图象是过原点的直线， 易于得出加速度与质量的倒数成正比， 即加速度与物体的质量 成反比的结论．“物体的加速度 a 与质量 m 把反比”的说法， 不仅指出了两者的大小关系， 而且说明了物体的加速度决定于 物体的质量的被动与主动关系，所以描述两者的顺序不能颠 倒．正比例函数图象是通过原点的一条直线，a－F 图象是通 过原点的一条直线，说明物体的加速度与受力成正比．
F/N
F的方向
L/m
t/s
a＝
a的方向
1
2 3 4 5
(3)调节木板与水平桌面的夹角，重复上面的步骤．
4．实验结论： (1)通过观察发现， 小车所受合外力的方向与其加速度的方向一 致． (2)当物体的质量保持不变， 物体受到的合外力逐渐增大时， 其 加速度将逐渐增大；反之，物体受到的合外力逐渐减小时，其 加速度将逐渐减小．
物理：4.2-4.3《影响加速度的因素》课件(粤教版必修1)
平衡摩擦力时， 不应挂托盘， 但应带纸带运动， 解析 平衡摩擦力时，不应挂托盘，但应带纸带运动， 所以 A 错，D 对；实验中要求始终保持小车和砝码的 质量远远大于托盘和砝码的质量，所以 B 不正确；同 不正确； 质量远远大于托盘和砝码的质量， 也不正确． 时 C 也不正确．
答案 D
二、实验操作问题 典例 2 用如图 1 所示的装置研究在 一定时， 作用力 F 一定时，小车的加速度 a 的关系， 与小车质量 m 的关系，某位同学设 计的实验步骤如下： 计的实验步骤如下： B．按图装好实验器材； ．按图装好实验器材； C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶； ．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶； D． ． 将电磁打点计时器接在 6 V 电压的蓄电池上， 电压的蓄电池上， 接 通电源，放开小车， 通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一 系列点，并在纸带上标明小车质量； 系列点，并在纸带上标明小车质量；
三、数据处理和误差分析 典例3 典例 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合 某同学设计了一个探究加速度 与物体所受合 及质量m关系的实验 所示， 力F及质量 关系的实验，如图 所示，图甲为实验 及质量 关系的实验，如图2所示 装置简图(交流电的频率为 装置简图 交流电的频率为50 Hz)． 交流电的频率为 ．
物理：4.3《探究加速度与力、质量的定量关系》知识点总结课件(粤教版必修1)
3．实验步骤 (1)加速度与合力的定量关系 让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，保持滑块质量不
变，通过增减砝码的数量来改变拉力的大小，重复做几次，记
录实验数据，然后进行分析，得出质量不变时物体加速度与所 受合力之间的定量关系． (2)加速度与质量的定量关系 保持砝码的质量不变，以维持滑块所受的拉力不变，通过 在滑块增加或减少橡皮泥来改变滑块的质量，重复多次，记录 实验数据，得出物体受力不变时加速度与质量之间的定量关系．
应该剔除的．这种处理图象的方法叫“拟合法”．
(3)实验误差：实验中物体加速度越大，物体拉力与砝码重 力差别越大，应尽量控制物体加速度不要太大．
1 (4)根据实验数据作出 a－F 与 a－m图．
实验数据的图象表示 采用图象处理数据，是一种重要的处理数据的方法．这种
方法常与控制变量法结合在一起使用．
结合控制变量法，在质量不变的条件下研究加速度与合外
1 质量 的_____，作出 a－ 图象． m
3．结论：当小车收到的作用力保持不变时，产生的加速度 物体质量 与_________成反比．
定量探究力、质量和加速度之间的关系
1．实验目的：定量探究力、质量和加速度之间的关系． 2．实验原理
s (1)速度的测量：滑块通过光电门的时间很短，故 v＝ v ＝ t ， s 是挡光片长度，t 为滑块挡光时间． (2)加速度的测量：滑块滑过第一个光电门的初速度为 v1＝ ΔL ΔL ，滑块滑过第二个光电门的末速度为 v2＝Δt ，则滑块的加速 Δt1 2
力的关系，在图 4－3－1 中作出 a－F 的关系图象，在图 4－3
－2 中作出 a－1/M 的关系图象，特别是在图 4－3－2 中又使用 了“化曲为直”的思想方法．
粤教版物理必修一课件4.2、3影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系
5.(2011·潍坊高一检测)为了探究加速度与力的关系，使 用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光 电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门 时，光束被遮挡的时间Δ t1、Δ t2都可以被测量并记录，滑 行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽 度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列 问题：
1.在探究加速度与力、质量的定量关系的实验中，为什么
可用相同时间内的位移之比表示加速度之比？
提示：在本探究实验中，小车做初速度为0的匀加速直线
运动.由匀加速直线运动的位移公式s=v0t+
1 2
at2，式
中v0=0，运动时间t相等，故有a∝s，即 s1 = a1 , 可用两
s2 a2
车的位移之比表示加速度之比.
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1.分析教材P81图4-2-1、图4-2-2能得到什么结论? 提示：影响物体运动加速度的因素:①物体所受的合外力, 包括大小和方向.②物体的质量.
2.分析P81实验与探究，加速度与什么因素有关的定性结论 是什么?所用科学方法是什么? 提示：所用科学方法叫控制变量法,实验结论是在保持质量 不变的情况下,合外力越大,加速度越大,在保持合外力不变 的情况下,质量越大,加速度越小.
【解析】选C.打点计时器需要的是低压交流电源，A错误； 如果用钩码代替装有沙子的小桶进行实验，不利于调节拉 力的大小，B错误；实验中处理图象，一般都是尽量“化曲 为直”，这样更容易判断问题，C正确；小车运动过程中受 的阻力是永远存在的，无法使之为零，故D项错误.
M关系的有关数据记录在表二中. (1)作出a-F图象与a- 1 图象.
M
(2)由图象可得出什么结论?
2020粤教版高中物理必修1第四章第三节探究加速度与力、质量的定量关系
第三节探究加速度与力、质量的定量关系.K EQ I AN Z I Z H U Yu X I慄nil自主预习ni.加速度与物体的受力情况、质量有关系,要同时确定它们之间的关系，一般采用控制变量法，即先保持一个量不变，测量另外两个量之间的关系.2.在“探究加速度与物体所受合力的关系”实验中，小车的运动是匀变速直线运动，实验中通过改变斜面的倾角来改变小车所受的合力，加速度的方向与小车所受合外力的方向相同.3.在“探究物体加速度与物体质量的关系”实验中，设斜面与桌面的夹角为0,小车质量为M,忽略小车与斜面的摩擦，小车所受合外力为Mgsin" ,增大小车的质量，可以通过减小斜而的倾角来灾现保持合外力的大小不变,若小车与斜面之间有摩擦，且摩擦力为/,则小车所受的合外力为Mgsin 0—f4.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是（）A.平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B.实验中无需始终保持小车和祛码的质量远远大于砂和小桶的质量C.实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内不去码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受阻力解析：平衡摩擦力时，不应挂小桶，但应带纸带运动，所以A错误、D正确；实验中要求始终保持小车和舷码的质量远远大于砂和小桶的质量，所以B错误；实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内祛码的总质量的倒数，描出相应的点在过原点的同一条直线上时，证明加速度与质量成反比，故C错误.答案：D5.对于质量相等的甲、乙两个物体来说，下面哪个说法是正确的（）A.乙的加速度大，说明乙受到的合外力大B•乙物体的速度比甲物体的大，说明乙物体受到的合外力大C.由于乙物体的速度比甲物体的大，所以乙物体的加速度要比甲物体的大D.如果甲、乙两个物体受力方向相同，那么它们的运动方向一定相同解析：根据实验结果，在质量一定的情况下，加速度与合外力成正比，故A正确；速度与外力无因果关系，B错；速度大，加速度不一定大，故C错；两物体受力方向相同，即加速度方向相同，而速度方向不一定相同，故D错.答案：A. KETAhiQ H U D ON □ D ADXUE》谍堂互动导学探究加速度与力的定量关系【实验方法】保持物体的质量不变，测量物体在受到不同的力作用时的加速度，分析加速度与力的关系.【实验装置】如图4-3-1所示，气垫导轨是一种摩擦力很小的实验装置, 它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜，将滑块从导轨面上托起，使滑块与导轨不直接接触，滑块在滑动时只受空气层间的内摩擦力和周围空气的微弱影响，这样就极大地减小了力学实验中难以克服的摩擦力的影响，滑块的运动可以近似看成无摩擦运动，使实验结果的精确度大为提高.底脚螺丝光电门是一个像门一样的装置，一边安装发光装置，另一边安装接收装置，并与计时装置连接•如图4・3・2所示，当物体通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当物体离开时停止 计时，这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的速 度；若计时装置具备运算功能，使用随机滑块 / < 配置的挡光片（宽度一定），可以直接测量物洁『 体的瞬时速度•用挡光板的宽度〃除以挡光速度，即e=¥的时间间隔t 即可得到滑块通过光电门的图 4-3-2 確码盘与抵码【实验过程】(1)让滑块在祛码拉力作用下做加速运动，记录滑块通过光电门的速度5、%、祛码的质量加、两光电门间的距离S.(2)保持滑块质量不变，增加(或减少)舷码的数量来改变拉力的大小，舷码的重力近似等于滑块所受的拉力，重复实验5 次.(3)用公式vj—v^ = 2as计算岀滑块的加速度.【数据分析】设计实验表格，将滑块质量不变时的实验数据记入表格中，并在如图4-3-3所不的坐标中作出a—F关系图象.« d/(m * s ,图4-3-3【实验结论】利用实验数据作出a-F关系图象得到：当质量一定的时候，a~F关系图象是过原点的一条直线，说明了在滑块质量不变时，加速度a与合力F 成正比.【注意事项】不去码受到的重力不等于滑块受到的拉力•通过对碓码进行受力分析可知，如果两者相等，舷码所受的合力将为零，下落过程应该是匀速直线运动，这显然与事实不符.加速度越大，即眩码的合力越大，眩码所受拉力与重力相差越大.要将眩码的重力近似看做是滑块所受的拉力，实验过程中物体的加速度应较小，即確码的质量应远小于滑块的质量.【例1］在质量一定，研究加速度与力的关系时，某同学根据精确的测量，记录数据如下表：(1)根据表中的数据在图4-3-4所不坐标系中作岀a~F图象图4-3-4(2)图象斜率的物理意义是_______(3)图线不过原点的原因可能是解析：⑴作出的G—F图象如图牛3・5所示；(2)斜率的物理意义是质量的倒数£；(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够完全；由£图象可知，当力FvO.lN时，小车没有动，说明此时小车所受的摩擦力没有完全被平衡掉.O.1O 0.20 0300.40 0.50 0.60 F/N图4-3-5答案：见解析【触类旁通】1.(2013年茂名一模)某同学用如图4-3-6所示的装置做“物体质量一定时，探究加速度与物体受力的关系”实验.(1)首先不挂钩码，前后反复移动垫木，使打点计时器打岀的纸带上的点_________________ 时，摩擦力就平衡好了.然后细绳绕过滑轮挂上钩码，打出纸带，求出相应的加速度.改变钩码数量，重做几次.最后探究加速度与物体受拉力(钩码重力)的关系.(2)实验中钩码重力大于绳子拉力，钩码重力越大，误差越大.请你在不增减实验器材的条件下提出一个方法克服上述不足.你的方法是_____________________________________________________ .答案：（1）疏密间隔相同（2）选钩码和小车作一整体为研究对象，使增加（或减少）的悬挂钩码取自（或放入）小车上，保证改变拉力时，研究对象质纸带竺实捡遴瑰,探究加速度与物体质量的定量关系【实验原理】保持物体受力不变，测量不同质量的物体在这个力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系.【实验装置】如图4-3-1及图4-3-2.【实验步骤】(1)保持硅码的质量不变，即滑块所受的拉力不变，记下滑块通过光电门的速度5、%(2)在滑块上增加(或减少)橡皮泥来改变滑块的质量，重复进行几次，记下实验数据.(3)用公式vf—v^=2as计算岀滑块的加速度.【数据分析】设计实验表格，将滑块拉力不变时的实验数据记入表格中, 并在图4・3・7中作出a-^图象.1 • s~:)【实验结论】根据图象不难发现其是一条经过原点的直线，所以在合外力一定的前提下，加速度和物体的质量成反比.【注意事项】本实验不直接画a~M的图象，是因为a~M是一条曲线,不容易从图象中判断。
2019年秋高一物理粤教版必修1练习：第四章第三节探究加速度与力、质量的定量关系 Word版含解析
第四章力与运动第三节探究加速度与力、质量的定量关系A级 抓基础1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是( )A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系解析：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度a与合外力F、物体质量m的关系，故D项正确．答案：D2．在本实验中，下列做法和理由正确的是( )A．实验中用的电源是低压直流电源B．可将装有沙子的小桶用钩码代替，这样做会使实验更加准确C ．实验结果不用a-m 图象，而用a-图象，是为了方便根据图1m 象直观地作出判断D ．小车运动的加速度可用天平测出小桶和沙的质量m 以及小车的质量M 后，直接用a ＝求出mg M 答案：C3．在“验证牛顿运动定律”的实验中，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下图中的( )解析：在本实验中绳中的张力F ＝，则小车的加速度a ＝MmgM ＋m ＝，在研究加速度跟小车质量M 的关系时，保持m 不变，F M mgM ＋m 若横轴为，则a 图象应是过原点的直线，当满足M ≫m1M ＋m 1M ＋m 时，m 可以忽略不计，a ≈，a-图象还可以满足图象是过原点的mg M 1M 直线；当小车的质量较小、不满足M ≫m 时，图象便发生向下弯曲．故选D.答案：D4．(多选)甲、乙两同学用同一装置做实验，根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )A．在图A中甲同学的原因是没有平衡摩擦力，乙同学是平衡摩擦力过度B．图B中甲图发生弯曲的原因是小车的质量没有远大于沙和沙桶的质量C．图B中甲图发生弯曲的原因是小车的质量没有远小于沙和沙桶的质量D．图C中甲乙斜率不同的原因是小车上放的砝码质量不同答案：BD5．(多选)某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是( )A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小解析：设气垫导轨长为x ，则滑块的合力F 合＝Mg ，为了保持h x 滑块所受的合力不变，所以M 和h 不能同时增大或减小．答案：BC6．(多选)如图所示，在探究加速度和力、质量的定量关系的实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F 1、F 2，车中所放砝码的质量分别为m 1、m 2，打开夹子后经过相同时间两车的位移分别为x 1、x 2，则在实验误差允许的范围内，有( )A ．当m 1＝m 2、F 1＝2F 2时，x 1＝2x 2B ．当m 1＝m 2、F 1＝2F 2时，x 2＝2x 1C ．当F 1＝F 2、m 1＝2m 2时，x 1＝2x 2D ．当F 1＝F 2、m 1＝2m 2时，x 2＝2x 1答案：ADB 级 提能力7．如图所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B ，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小．传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d ＝2.25 mm.(2)实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B 的时间t ＝1.0×10－2s ，则滑块经过光电门B 时的瞬时速度为________m/s.(3)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系，①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是________(文字说明并用相应的字母表示)．②下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．A ．滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B ．应使A 位置与光电门间的距离适当大些C ．应将气垫导轨调节水平D ．应使细线与气垫导轨平行解析：(2)实验时，将滑块从A 位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B 的时间t ，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．即v ＝＝ m/s ＝0.225 m/s.d t 2.25×0.0010.01(3)①根据运动学公式a ＝得，若要得到滑块的加速度，还需v 22L 要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L .②拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量的大小关系无关，故A 错误；应使A 位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B 正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力等于合力，故C 正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D 正确．答案：(2)0.225 (2)①遮光条到光电门的距离L ②A8．在“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验中，利用如图所示的装置．(1)本实验采用的实验方法是________．A ．控制变量法B ．假设法C ．理想实验法(2)下列说法中正确的是________．A ．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小B ．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量C ．在探究加速度a 与质量m 的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-图象1m D ．当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小(3)某同学测得小车的加速度a 和拉力F 的数据如下表所示(小车质量保持不变).F /N0.200.300.400.500.60a /(m ·s －2)0.100.200.280.400.52①根据表中的数据在图所示坐标系上作出a-F 图象．②图线不过原点的原因可能是___________________________．解析：(1)实验采用了控制变量法，即先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系，再保证小车受到的合力不变，探究加速度与质量的关系．A 对．(2)探究a 与m 的关系时，保持F 不变，改变m 大小；探究a与F 的关系时，保持m 不变，改变F 的大小，故A 、B 错． a-关1m 系图象为过原点的直线，作出这个图象更容易证明a 与m 成反比，C 对．只有当小车的质量远大于托盘与砝码的总质量时，托盘与砝码的总重力才约等于小车受到的合力，D对．(3)①作出的a-F 图象如图所示．②由a-F 图象可知，当力F ＜0.10 N 时，小车没有动，说明此时没有平衡摩擦力或小车所受的摩擦力没有完全平衡掉答案：见解析9．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．(1)下列做法正确的是________(填字母代号)．A ．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B ．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在小车上C ．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D ．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车和小车上砝码的总质量．(3)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02 s ．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a ＝________ m/s 2(结果保留两位有效数字)．解析：(3)两计数点之间的时间间隔：T ＝0.02 s ×5＝0.10 s ，由Δs ＝aT 2得a 1＝ m/s 2＝0.16 m/s 2，（3.68－3.52）×10－20.102a 2＝m/s 2＝0.15 m/s 2，（3.83－3.68）×10－20.102a ＝＝0.155 m/s 2，取两位有效数字为：a 1＋a 22a ＝0.16 m/s 2.答案：(1)AD (2)远小于 (3)0.1610．某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．(1)在实验中必须将长木板右端垫高，目的是________；当不挂钩码时小车能匀速运动，表明长木板右端高度已调好．(2)为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400 g ，实验中每次所用的钩码总质量范围应选________组比较合理(填选项前的字母即可)．A ．10 g ～40 gB ．200 g ～400 gC ．1 000 g ～2 000 g(3)实验中打点计时器所使用的是________(选填“交流”或“直流”)电源．答案：(1)平衡摩擦力 (2)A (3)交流。
高中物理 第4章 第2、3节 影响加速度的因素 探究加速度与力、质量的定量关系课件 粤教版必修1
F/N F的方向 L/m t/s a＝2t2s a的方向 1 2 3
(3)调节长木板与水平桌面的夹角，重复上面的步骤．
4．实验结论 (1)通过观察发现，小车所受合外力的方向与其加速度的方 向一致． (2)当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大 时，其加速度将逐渐增大；反之，物体受到的合外力逐渐减小 时，其加速度将逐渐减小．
2．确定物体所受的合力 若斜面与桌面的夹角为θ，小车质量为m，要确定小车所 受合外力，可对斜面上的小车进行受力分析．小车所受的合外 力；F＝mgsin θ－f，小车的摩擦是滚动摩擦，可忽略，则小 车所受合外力为mgsin θ，可通过改变斜面与桌面的夹角改变 合外力的大小．
3．实验步骤 (1)将长木板放在水平桌面上 ，一端用木块垫起成一角 度．用弹簧秤拉住小车，弹簧秤平行斜面，使小车静止，读出 此时弹簧秤的拉力F. (2)放开弹簧秤，让小车从静止开始做初速度为零的匀加速 直线运动，同时按下停表开始计时，当小车运动到末端时，再 按下停表结束计时，并记录.
3．控制变量法 在探究加速度与力、质量的关系时，先让其中一个量保持 不变，来探究其他两个量之间的关系，这种研究问题的方法叫 ___控__制__变__量___法．
二、加速度与物体所受合力的关系 1．基本思路 保持物体的__质__量____不变，测量物体在不同的力的作用下 的___加__速__度___，分析____加__速__度____与____力_____的关系． 2．实验数据的分析 设计一个表格，把同一物体在不同力作用下的加速度填在 表中，为了更直观地判断加速度a与力的数量关系，以__a__为 纵 坐 标 ， __F__ 为 横 坐 标 ， 根 据 各 组 数 据 在 坐 标 系 中 ___描__点_____．若这些点在一条_直__线__上____，说明a与F成正比．
高中物理第四章力与运动第二节影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定量关系课件粤教版必修1
解析 答案
(2)图8是甲、乙两同学根据实验数据画出的图象.
图8
形成图线甲的原因是 长木板倾角过大 . 形成图线乙的原因是 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 .
解析 图线甲中F＝0时，木块就有了加速度，可见是长木板倾角过大.
图线乙中，有了拉力时，加速度仍为0，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦
二、探究加速度与力、质量的定量关系 1.实验器材 气垫导轨、滑块(包括挡光片)、橡皮泥、光电门、数字计时器、砝码、 天平. 2.实验原理 (1)实验的基本思想——控制变量法 ①保持滑块的质量不变，改变 合外力 探究a与 F 的关系. ②保持滑块所受的合外力不变，改变其 质量 探究a与 m 的关系. (2)三个物理量 滑块的质量、滑块所受的拉力、滑块的加速度.
解析 实验过程中，当两小车质量相同时，砝码(包括砝码盘)重力越大，
相同时间内位移越大，则加速度越大，进行实验时会发现，加速度与所
受拉力成正比；若砝码重力不变，即拉力不变时，质量越大的小车，相
同时间内位移越小，即加速度越小，进行测量分析知，加速度与质量成
反比.如果砝码(包括砝码盘)的重力G远小于小车的重力Mg时，G近似等于
解析 答案
(4)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加
速度a的表达式为： 答案 见解析
.(用Δt1、Δt2、D、s表示)
解析 由于挡光片通过光电门的时间很短，所以可以认为挡光片通过
光电门这段时间内的平均速度等于瞬时速度，即有 v1＝ΔDt1，v2＝ΔDt2， 再根据运动学公式 v22－v12＝2as 得：a＝ΔDt22－2sΔDt12.
解析 答案
二、实验数据处理
粤教版必修一第四章力与运动4.3
3．利用物理图象更加直观反映物理规律 (1)将实验探究物体的加速度与外力关系的结果描绘在 a—F 图象上，得到的结论是：在保持物体的质量不变时，物 体的 a—F 图象是一条通过原点的倾斜直线，图象反映物体运 动的加速度与合外力成正比；
(2)将实验探究物体的加速度与质量关系的结果描绘在 1 a— 图象上，得到的结论是：在保持物体所受合外力不变时， m 1 物体的 a— 图象是一条通过原点的倾斜直线，图象反映物体 m 运动的加速度与物体的质量成反比； (3)物理图象反映物理规律的最大特点是：图象直观，易 于从图象上看出物理规律．
【解析】实验过程中物体的加速度不能太大．
1 【解析】由 F＝k 2可知 F 与 r2 成反比，若作 F－r2 图象， r 1 则图线为曲线， 变化规律不直观， 故作 F－ 2图象， 选项 D 对． r
考点 1
物体运动的加速度与合外力的定量关系
为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气 垫导轨装置进行实验，其中 G1、G2 为两个光电门，它们与数 字计时器相连，当滑行器通过 G1、G2 光电门时，光束被遮挡 的时间 Δt1、Δt2 都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的 一条形挡光片的总质量为 M， 挡光片宽度为 D， 光电门间距离 为 x，牵引砝码的质量为 m.回答下列问题：
甲车质量是乙车质量的 2 倍， 把它们放在光滑水 平面上，用力 F 作用在静止的甲车上时，得到 2 m/s2 的加速 度．若用力 F 作用在静止的乙车上，经过 2 s，乙车的速度大 小是( ) A．2 m/s B．4 m/s C．6 m/s D．8 m/s
【答案】D
【点拨】根据题设，若用力 F 作用在静止的乙车上，则 乙车的加速度为 a＝4 m/s2，经过 2 s，乙车的速度大小是 v＝ at＝8 m/s.
高中物理4.2_4.3影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系同步训练(含解析)粤教版必修1
4.2—4.3 影响加速度的因素 探究加速度与力、质量的定量关系一、单项选择题1．在用实验探究加速度与力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析中，不正确的是( )A ．实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B ．实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C ．在处理实验数据时，以a 为纵坐标，F 为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a 与F 成正比D ．在处理实验数据时，以a 为纵坐标，m 为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a 与m 成正比解析：本实验是利用控制变量法得到a 、F 、m 三者的关系，A 、B 、C 所述符合实验的思路且道理符合要求，故正确．D 错．答案：D2．实验中保持物体受到的合外力不变，得出a －1m图象是一条过原点的直线，说明了( ) A ．物体的加速度与物体的质量成正比B ．物体的加速度与物体的质量成反比C ．物体的加速度与物体的速度成正比D ．物体的加速度与物体的速度成反比解析：a －1m图象是一条过原点的直线，说明了物体的加速度与物体的质量成反比，所以B 选项正确．物体的加速度与物体的速度没有直接关系，加速度的大小等于速度的变化率．所以C 、D 选项都错．答案：B3．某学生在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，在平衡摩擦力时把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a －F 关系可用图中哪一图线表示？(a 是小车的加速度，F 是细线作用于小车的拉力)( )解析：当木板垫得倾角偏大时，mg sin θ＞μmg cos θ，这样，即使不悬挂砝码和小盘，小车也会产生加速度，所以应选C.答案：C4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于没有始终满足M≫m(m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件，结果得到的图象应是图中的哪一个？( )解析：在本实验中a＝mg/(M＋m)．在研究加速度和质量的关系时，保持m不变，由上式可知加速度a与系统的质量(M＋m)成反比．如果横轴表示1/(M＋m)，a－[1/(M＋m)]图象应是过坐标系原点的直线．现将前面的式子改写成a＝[mg/(1＋m/M)]/M，由此式可知，1/M前面的系数mg/(1＋m/M)和1/M有关，在改变1/M时会发生变化，它并不是常数，因此，a和1/M 不是正比例关系．随着1/M的增大，式中1/M前面的系数会减小，因此图象向下弯曲偏离直线．但在M≫m时，a≈mg/M，a正比于1/M，所以在M较大(1/M较小)时图象近似为直线．由以上讨论可知D选项正确．答案：D二、双项选择题5．在验证牛顿第二定律的实验中，下列有关实际操作的说法正确的是( )A．平衡摩擦力时，小桶应该用细线通过定滑轮系在小车上，但是小桶内不能装沙B．实验中，应该始终保持小车和砝码的总质量远远大于沙和沙桶的总质量C．实验中，若用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点若在一条直线上时，即可验证加速度与质量成反比D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力解析：平衡摩擦力是指小车及车上钩码重力的沿斜面分量平衡掉小车及纸带所受阻力，故做此步时不能挂沙桶，但要连纸带，故A错误、D正确；研究对象小车所受合力为绳拉力F，F ＝Ma(M为小车及车上砝码总质量)，沙和桶也具有加速度mg－F＝ma(m为沙及桶总量)，解上述二式F＝MM＋mmg.显然只有M≫m时才F＝mg，故B正确；小车加速度与其质量成反比．故C错误．答案：BD6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是( )A．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力B．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力C．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D．只有平衡摩擦力后，且小车的质量M远大于吊盘与砝码的总质量时，小车所受合力可以认为等于吊盘和砝码的重力解析：吊盘和砝码的重力不可以说成是小车所受的合力，故选项A错误．由于小车下滑必受摩擦力作用，平衡摩擦力实际是小车重力的下滑分力抵消摩擦力，此时小车所受合力等于细绳的拉力，故选项B错误，选项C正确．因为吊盘与砝码的总质量远小于小车的质量，所以可认为小车所受的合力认为等于吊盘和砝码的总重力．答案：CD7．某实验小组的几名同学在探究加速度与物体的质量以及外力关系的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图象，如图所示，下列说法中正确的是( )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解析：根据图象可分析，甲、乙两图中，当外力F＝0时加速度a＞0，则说明F＝0时已经有加速度，这说明木板倾角过大．木板的倾角越大，小车获得的动力就越大，越容易出现甲、乙两图所对应的情况，因此选项A正确．丙、丁两图中，当加速度a＝0时外力F＞0，即拉力不为零时加速度却仍为零，这说明还有摩擦力没有平衡掉，因此木板倾角过小，选项D 正确．答案：AD8.如图4－2、3－4所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a－F图象，下列说法正确的是( )图4－2、3－4A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D ．直线3所对应的小车和砝码的质量最大解析：由图象知F 相同时，对应的加速度大小a 1＞a 2＞a 3，根据F 相同时，加速度与质量成反比，所以m 1＜m 2＜m 3，故B 、D 正确．答案：BD三、非选择题9．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材：A ．打点计时器；B.天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、小车、小盘；H.薄木板；I.装有细砂的小桶，其中多余的器材是________；缺少的器材是________________________．解析：多余的器材是秒表、电池；缺少的是刻度尺、一端带滑轮的长木板．答案：C 、E 刻度尺、一端带滑轮的长木板10．用如图4－2、3－5所示装置，探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：(1)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图4－2、3－5所示．请你指出该装置中错误或不妥之处：________________________________图4－2、3－5(2)改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验．图4－2、3－6是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ，由图中的数据可算得小车的加速度a ＝________m/s 2.图4－2、3－6解析：(1)打点计时器必须使用交流电源，不能使用干电池；为保证细绳对小车的拉力作为小车受有的合外力，实验前必须平衡摩擦力，该装置却没有平衡摩擦力；为了在纸带上打下更多的点，实验时小车的初始位置离打点计时器不可太远．(2)加速度可用逐差法求出：a ＝x 后两段－x 前两段4T 2＝－－1.63]×10－24×0.12 m/s 2 ＝0.195 m/s 2.答案：(1)打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远 (2)0.19511．如图4－2、3－7为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．图4－2、3－7(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS 测小车的加速度． (2)图4－2、3－8改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a －F 关系图线(如图4－2、3－8所示)．①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是____________________________．②此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(单选题)( )A ．小车与轨道之间存在摩擦B ．导轨保持了水平状态C ．所挂钩码的总质量太大D ．所用小车的质量太大解析：(1)因为要探索“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；(2)由于OA 段a －F 关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg ＝Ma 得a ＝mg M ＝F M ，而实际上a ′＝mg M ＋m，可见AB 段明显偏离直线是由于没有满足M ≫m 造成的．答案：(1)小车的总质量，小车所受外力(2)①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 ②C12．某同学设计了一个探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系的实验，如图4－2、3－9所示，图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)．图4－2、3－9(1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s 2(保留两位有效数字)．(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的1m，数据如下表：请在如图4－2、3－10所示的方格坐标纸中画出a －m图线，并依据图线求出小车加速度a 与质量倒数1m之间的关系式是________．图4－2、3－10 图4－2、3－11(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a 随合力F 的变化图线，如图4－2、3－11所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是_______________________________________________________．解析：(1)在连续相等的时间间隔内，从纸带上可得到四段位移大小，可以选用逐差法计算加速度．由纸带上的数据可知：s 1＝6.19 cm ，s 2＝6.70 cm ，s 3＝7.21 cm ，s 4＝7.72 cm.电火花计时器的打点周期为：T ＝1f ＝150 s ＝0.02 s ，用逐差法计算加速度为a 1＝s 3－s 1T 2＝3．19 m/s 2，a 2＝s 4－s 2T 2＝3.19 m/s 2，所以a ＝12(a 1＋a 2)＝3.2 m/s 2. (2)根据题目提供的小车加速度a 与质量m 对应的倒数1m的有关数据，可在坐标纸中描出8个对应点，用一条平滑曲线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧，得到的a －1m 图线如图所示，由图可得a ＝12m .(3)由图4－2、3－11可分析，当加速度a 为零时，此时的拉力F 并不为零，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．如图4－2、3－9甲中，木板右端应该适当垫高．答案：(1)3.2 (2)a ＝12m(3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分。
粤教版高中物理必修一《探究加速度与力、质量的定量关系》教案-新版
巡视，给予学生积极地指导和反应
思考
动手实验
讨论交流
按照科学探究的第四步，进行实验。
此环节要安排更多的时间和机会让学生自主探究。让学生经历实验探究的全过程，生利用电脑处理数据，从数据分析中找到物理规律。
（1）计算法
（2）图象法
展示
观察
思考
对比
按照科学探究的第二步，设计方案。
此环节最大的目的是让学生有学习的准备和学习的愿望。引导学生自主设计探究方案，激起学生对实验探究的好奇心和主动性。引导学生注意学习其他同学的设计方案，培养思考和分析对比的能力。
【对比不同的实验方案，归纳总结相同的实验要点与不同之处】
不同方案相同之处（也就是实验的要点）：
4．教材处理：（1）按照教材的逻辑延续性，充分利用前一课时定性研究打下的基础，课前布置学生独立设计“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验方案。（2）通过学生展示、讨论、交流自己的实验方案，明确控制变量法是本课时探究实验的基本方法，知道定量测量合外力和加速度是实验的重点和难点之一，为后面的实验探究打下基础。（3）介绍本课时探究实验的方案，对实验的装置和原理进行说明，为学生自主探究做好准备。（4）学生分组进行探究实验，经历实验探究的全过程，体会实验探究的整体思路，得出实验结果。（5）将实验结果进行图象处理，通过图象发现物理规律，让学生了解从图象发现物理规律的方法。
（1）控制变量法
（2）
（3）
方案二、附有定滑轮的长木板、小车、打点计时器、纸带、交流电源、砝码若干（改变小车质量用）、钩码若干（或砂和砂桶）、细线、刻度尺。
（1）控制变量法
（2）
（3）
邀请学生上台展示探究加速度与力、质量的定量关系的实验方案。
粤教版高中物理必修一作业：42、3影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系
（40分钟 50分）1.(5分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A.“平衡摩擦力”的本质就是设法让小车受到的摩擦力为零B.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力C.“平衡摩擦力”时应将小车在挂上钩码后通过细绳和滑轮拉动在其运动过程中进行调整D.“平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀来确定2.(5分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是( )A.实验中所用电源为低压直流电源B.可以将装有砝码的小盘用钩码代替，这样会使实验更加方便C.实验结果不作a -M图象，而作a -1M图象，是为了便于根据图象直观地作出判断D.改变小车质量时，要重新平衡摩擦力3.(5分)卡车质量大于小车质量，两车以相同速度行驶，当两车以相同的制动力刹车时，下面说法正确的是( )A.两车同时停止B.卡车先停止C.小车先停止D.无法判断4.(易错题)(5分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，要采用控制变量法来进行研究，实验装置如图所示.(1)在研究加速度与物体质量的关系中，需要保持__________不变，而改变小车质量，来探究小车运动加速度与小车质量的关系.(2)在实验中，为减小实验误差，要把斜面右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳对小车的拉力；那么在每次改变小车质量后，是否要重新平衡摩擦力？__________ (选填“不要”或“要”).(3)在寻找加速度和质量的关系时，采用图象方法处理数据，图象坐标应该选用__________ (选填“a -m”或“a -1/m”).5.(6分)(2012·汕头高一检测)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，我们得到了如图所示的两个实验图象甲、乙，描述加速度与质量关系的图线是__________，描述加速度与力的关系的图线是。
2018-2019学年粤教版必修1 影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系第1课时作业
第二节影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定量关系1．在“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，下列说法中正确的是()A．同时测出物体的质量、加速度和力，能容易发现三者之间的关系B．保持物体的质量不变，一定要测出加速度的数值，才能找出加速度与力的关系C．可以利用物体做自由落体运动来探究加速度与质量的关系D．如果加速度与力的图象是一条过原点的倾斜直线，则加速度与力成正比【解析】判断三个量之间的关系时，应保持一个量不变，来探究另两个量之间的关系，即采取控制变量法，A错；本实验只是探究两个量之间的关系，只要找到二者之间的比例关系即可，不一定要测出加速度的具体数值，B错；自由落体运动加速度恒为g，不随质量而变化，C错．【答案】 D2．在“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验中，采用的研究方法是()A．理想实验法B．控制变量法C．替代法D．类比法【解析】在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系，这种方法叫控制变量法．故选项B正确．【答案】 B3.如图4-2-9所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a-F图象，下列说法正确的是()图4-2-9A ．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B ．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C ．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D ．直线3所对应的小车和砝码的质量最大【解析】 由图象知F 相同时，对应的加速度大小a 1＞a 2＞a 3，根据F 相同时，加速度与质量成反比，所以m 1＜m 2＜m 3，故选BD.【答案】 BD4.如图4-2-10所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )图4-2-10A ．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【解析】 a -F 图象纵轴有截距说明力F 为零时加速度不为零，此时倾角过大，A 正确．横轴有截距说明施加力F 后加速度有一过程仍为零，说明倾角太小，平衡摩擦力不足，C 错．a -1m图象纵轴有截距说明倾角太大，平衡摩擦力过大，B 错．而横轴有截距，说明平衡摩擦力不足，倾角太小，故D 正确．【答案】 AD5．在“探究加速度与力、质量的关系”活动中，某小组设计了如图4-2-3所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止．图4-2-3(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使______；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”“远小于”或“等于”)．(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为_____________________________________________________________ _______________________________________________________________.【解析】(1)拉小车的水平细线要与轨道平行．只有在砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量时，才能认为砝码盘和砝码的总重力等于细线拉小车的力．(2)对初速度为零的匀加速直线运动，时间相同时，根据s＝12at2，得a1a2＝s1s2.【答案】(1)细线与轨道平行(或水平)远小于(2)两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等6．如图4-2-8所示为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验装置，在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是(至少写出三个错误)：图4-2-8(1)_____________________________________________________________．(2)_____________________________________________________________．(3)_____________________________________________________________．【解析】由图可知，本实验存在以下错误：①长木板右端未垫高以平衡摩擦力(或没有平衡摩擦力)；②错用了直流电源(或应该用交流电)；③牵引小车的细线与板不平行；④开始实验时，小车离滑轮太近(或小车离打点计时器太远、牵引小车的细线太短)；⑤钩码不能满足远小于小车质量的条件，应换用沙桶(只说换用桶不给分，必须说明原因才行)【答案】见解析7．在“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验中．如果测得某一物体m一定时，a与F的关系的有关数据资料如表：(1)(2)由a-F图象可以判定：当m一定时，a与F的关系为________．【解析】(1)由实验数据，以加速度a为坐标纵轴，以合外力F为坐标横轴，描点作a-F图象如图所示，显然，图象是一条过原点的直线．(2)由图可知a-F图象是一条直线，故可得，在小车质量m一定时，加速度a 与合外力F成正比关系．【答案】见解析。
高中物理粤教版必修一同步课堂配套课件探究加速度与力、质量的定量关系-
高中物理粤教版必修一同步课堂配套课件探究加速度与力、质量的定量关系1、理解学问点一教材新知学问点二第第把握考向一四三热点章节考向考向二应用随堂根底稳固创新演练课时跟踪训练返回返回1．物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比。
2．在探究加速度与力、质量的定量关系时，用把握变量法。
返回返回返回[自学教材]保持滑块质量不变，通过增减砝码的数量来拉力转变的大小，得出质量不变时物体加速度合外力与所受之间的定量关系。
返回[重点诠释] 1．气垫导轨试验装置(1)气垫导轨试验装置主要是由导轨、滑块、气源、光电门、光电数字计时器等组成的。
返回(2)滑块在气垫导轨上运动，导轨上的小孔喷出的气流使滑块悬浮在导轨上，使滑块所受图－－的摩擦力减小到可无视不计的431程度。
如图4－3－1所示。
返回(3)气源是一个用于将气体压进导轨的装置。
(4)光电门是一个接在导轨上方2、用于采集测量数据的工具。
通电后有一束光从光电门的一边经过“门〞的中间到达另一边，光线被拦住或未被拦住宅采集的数据是不一样的。
光电门由电源供电，采集的数据以电信号的形式输入到光电数字计时器中。
如图4－3－2所示。
图4－3－2返回(5)光电数字计时器是一个可以将采集信息的时间显示出来的仪器。
如今改进后的光电计时器不但具有计时功能，还可以将物体通过两光电门时的速度直接显示出来。
返回2．试验探究过程(1)试验目的：探究质量确定时，物体的加速度与所受合外力的定量关系。
(2)试验原理：①滑块所受拉力F的求法：假设滑块质量较大，那么滑块所受的拉力近似地等于砝码的重力。
返回返回(3)试验装置：气垫导轨全套装置。
(4)试验步骤：①让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，记录下滑块3、通过光电门的速度、砝码的质量、两光电门间的距离。
②保持滑块质量不变，增加(或削减)砝码，转变对滑块的拉力的大小，重复3次。
③设计试验表格如下表所示，将滑块质量不变时的试验数据记录入表格并进展分析。
滑块质量M＝______kg返回滑块所受拉力的近滑块通过光电门1砝码的质量m(kg)－1似值F(N)的速度v1(ms)滑块通过光电门2两光电门间的距离滑块加速度的计算－1－2的速度v2(ms)s(m)值a(ms)返回返回⑤试验数据的图像表示：用纵坐标表示物体的加速度，用横坐标表示物体所受的合外力，由数据作出a－F关系图像，如图4－3－3所示。
秋物理粤教版必修1练习：第四章第三节探究加速度与力、质量的定量关系 含解析
第四章力与运动第三节探究加速度与力、质量的定量关系A级抓基础1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是( )A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系解析：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度a与合外力F、物体质量m的关系，故D项正确．答案：D2．在本实验中，下列做法和理由正确的是( )A．实验中用的电源是低压直流电源B．可将装有沙子的小桶用钩码代替，这样做会使实验更加准确C．实验结果不用a-m图象，而用a-1m图象，是为了方便根据图象直观地作出判断D ．小车运动的加速度可用天平测出小桶和沙的质量m 以及小车的质量M后，直接用a ＝mg M 求出答案：C 3．在“验证牛顿运动定律”的实验中，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下图中的( )解析：在本实验中绳中的张力F ＝Mmg M ＋m ，则小车的加速度a ＝F M ＝mg M ＋m，在研究加速度跟小车质量M 的关系时，保持m 不变，若横轴为1M ＋m ，则a 1M ＋m图象应是过原点的直线，当满足M ≫m 时，m 可以忽略不计，a ≈mg M ，a-1M图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量较小、不满足M ≫m 时，图象便发生向下弯曲．故选D.答案：D4．(多选)甲、乙两同学用同一装置做实验，根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )A．在图A中甲同学的原因是没有平衡摩擦力，乙同学是平衡摩擦力过度B．图B中甲图发生弯曲的原因是小车的质量没有远大于沙和沙桶的质量C．图B中甲图发生弯曲的原因是小车的质量没有远小于沙和沙桶的质量D．图C中甲乙斜率不同的原因是小车上放的砝码质量不同答案：BD5．(多选)某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是( )A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小解析：设气垫导轨长为x，则滑块的合力F合＝Mg hx，为了保持滑块所受的合力不变，所以M和h不能同时增大或减小．答案：BC6．(多选)如图所示，在探究加速度和力、质量的定量关系的实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，。
学年高中物理课时作业影响加速度的因素探究加速度与力质量的定量关系含解析粤教版必修
课时分层作业(十八)(时间：15分钟 分值：50分)一、选择题(此题共3小题，每题6分，共18分)1．(多项选择)如下图是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a F 图象，以下说法正确的选项是( )A ．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同B ．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同C ．直线1所对应的小车和砝码的质量最大D ．直线3所对应的小车和砝码的质量最大BD [由图象知F 相同时，对应的加速度大小a 1＞a 2＞a 3，根据F 相同时，加速度与质量成反比，所以m 1＜m 2＜m 3，应选B 、D.]2．物体放在足够长的光滑木板一端，在将木板一端缓慢抬起的过程中，物体的加速度将( )A ．不变B ．增大C ．减小D ．先变大后变小B [物体受重力和支持力的作用，合力沿木板平面向下，在将木板缓慢抬起的过程中，物体质量不变，合外力逐渐增大，加速度逐渐增大．]3．在利用气垫导轨定量探究加速度a 与外力F 的关系的实验中，由于摩擦力的影响非常小，提高了实验水平．实验中以下做法不符合要求的是( )A ．保持滑块的质量不变B ．保持轨道水平，在细绳的一端挂上不同质量的钩码，通过滑轮对滑块施加不同拉力C ．确定滑块开始的一段位移，用秒表记录对应的时间，利用2st2计算加速度D ．利用相距某段距离的两个光电门，记录遮光条经过的时间，计算加速度C [用光电门记录遮光时间求出v 1、v 2利用v 22－v 21＝2as 求加速度a 更准确．而秒表计时误差较大，所以不适宜．]二、非选择题(32分)4．(6分)利用如下图的装置探究加速度与力、质量的关系，得到质量相等的两辆小车的实验数据如下表所示：(1)12(2)从实验的结果得出什么结论？解析：由a 1a 2＝s 1s 2可得a 1a 2≈12，由表中数据可得F 1F 2＝12，由此可知物体受到的合外力越大，加速度越大．答案：(1)12 (2)当物体的质量保持不变时，物体受到的合外力越大，产生的加速度越大．5．(6分)一同学在“探究加速度与质量的关系〞实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示．图线．(2)由图线可知F 一定时，a 与m 成________关系．解析：由数据猜想a 与1m 成正比关系，建立a 1m坐标进行描点连线．由图线可知a 1m 图线为过原点的直线，故F 一定时，a 与1m成正比，即a 与m 成反比关系．答案： (1)见解析图 (2)反比6．(10分)某同学利用图(a)所示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m 的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g ，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．答复以下问题：图(a) 图(b)(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性〞或“非线性〞)关系．(2)由图(b)可知，a m 图线不经过原点，可能的原因是 ______________________________________________________.(3)假设利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比〞的结论，并直接以钩码所受重力mg 作为小车受到的合外力，那么实验中应采取的改良措施是____________________________________________，。
粤教高中物理必修1第四章同步：4.24.3影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系(19)
直观地处理数 据，画图像。
0.30 0.15
v1(m v2(m 两广电 加速度 /s) /s) 门间距 a(m/s2)
离s(m)
0 0.1 0.3 0.5
F/ N
四：加速度与质量的定量关系
四：加速度与质量的 定量关系
1.10.0 aa//mm·s·-s2-2
0.08.8 0.06.6 0.04.4 0.02.2
确定研究方法：
保持m不变，研究a 与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。
一：加速度与物体所受合力的关系 小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、 砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。
3.从打点计时器打出的纸 钩码的总重力G当作
带计算出小车的加速度a
小车受到的拉力F
1.木板倾斜平衡摩擦力，小车在绳子拉力作用下做匀加速直线运动 2.改变钩码的总重力改变小车所受外力
3.砝码拉力近似等于砝 码重力。
4.计算加速度？
a v2 v1 t
5.计算速度？
1.用气垫导轨做实验摩擦力可以忽略。 2.让滑块在砝码拉力的作用做匀加速直线运动。
v d t
三：加速度与力的定量关系 F/N
次数 F/ N a/m/s2
1 0.10 0.146
2 0.20 0.302
3 0.30 0.428 0.75 a/m·s -2 4 0.40 0.592 0.60 5 0.50 0.751 0.45
第三节 探究加速度 与力、质量的定量关系
复习思考：
1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？
运动状态的改变指的是物体速度发生了变 化；力是改变物体运动状态的原因
2、物体运动状态改变除了与力有关，动状态发生改变 实质
高中物理 4-2-3 影响加速度的因素 探究加速度与力、质量的定量关系规范训练 粤教版必修1
【创新设计】2013-2014学年高中物理（粤教版）必修一：4-2-3 影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系(时间：60分钟)1. (单选)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中不正确的是( )．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跟长木板保持平行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解析本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，A错；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D对．答案 A2．(单选)用打点计时器打出的纸带测量加速度，探究加速度与力、质量的关系时，需要平衡摩擦力．平衡摩擦力时，应该让小车( )．A．挂上小盘，拖上纸带，开动打点计时器B．不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器C．挂上小盘，不拖纸带D．不挂小盘，不拖纸带解析平衡摩擦力时，应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉，所以应不挂小盘让小车拖上纸带，且让打点计时器处于工作状态，B正确答案 B3．(双选)利用如图4－2、3－12甲所示的装置探究“质量一定，加速度与力的定量关系”实验时，甲同学根据实验数据画出的小车加速度a和小车所受拉力F的图象如图4－2、3－12乙中的直线Ⅰ所示，乙同学画出的a－F图象如图乙中的直线Ⅱ所示．直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大，明显超出了误差范围，下面关于形成这种状况原因的解释正确的是( )．图4－2、3－12[A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板不带滑轮的一端垫得过高了C．实验前乙同学没有平衡摩擦力D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板不带滑轮的一端垫得过高了解析图线Ⅰ表明不对小车施加拉力时小车就有加速度，说明平衡摩擦力过度，即长木板不带滑轮的一端垫得过高了．图线Ⅱ表明对小车施加的拉力达到一定程度后，小车才加速运动，说明没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．答案BC4．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：A．电火花计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵(1)实验中应选用的器材有_______________________________________实验的研究对象是______________________________________________．(2)本实验分两大步骤进行：①___________________________________；②____________________________________________________________.答案(1)ABDFGHIJ 滑块(2)①保持滑块质量不变，研究a与F的关系②保持拉力不变，研究a与m的关系5．某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图42、313所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)．图4-2、3-13 (1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M ，挡光板的宽度l ，光电门1和2的中心距离为s .某次实验过程：力传感器的读数为F ，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g ，则该实验要验证的关系式是________________________________________________________________________. 解析 (1)由于力传感器显示拉力的大小，而拉力的大小就是小车所受的合力，故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．(2)由于挡光板的宽度l 很小，故小车在光电门1处的速度v 1＝l t 1，在光电门2处的速度为v 2＝l t 2，由v 22－v 21＝2as 得a ＝v 22－v 212s ＝12s ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2t 22－l 2t 21. 故验证的关系式为F ＝Ma ＝M 2s ⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2t 22－l 2t 21＝Ml 22s ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22－1t 21 答案 (1)等于 不需要 (2)F ＝Ml 22s ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22－1t 216．用斜面、小车、砝码等器材探究a 、m 、F 三者关系的实验中，图42、314所示为实验中一条打点的纸带，相邻计数点的时间间隔为T ，且间距s 1、s 2、s 3、…、s 6已量出．图4－2、3－14(1)写出几种加速度的表达式：[来源:Z_xx_][来源:学科网](2)图4－2、3－15甲是A 同学根据测量数据画出的a －F 图线，试简析实验中存在的问题；图4－2、3－15(3)B 、C 同学用同一实验装置进行探究实验，画出了各自得到的a －F 图象，如图4－2、3－15乙所示．说明两位同学做实验时的哪一个物理量取值不同，并比较其大小．答案 (1)a ＝s 2－s 1T 2；a ＝s 4－s 13T2； a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3＋s 2＋s 19T2； (2)由图象可以看出，当F ≤F 0时，小车的加速度a ＝0，可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，当托盘及砝码的总质量比较小时，小车不动；(3)由图象可知，小车的质量不同，当F 相同时，a B >a C ，说明C 车的质量大于B 车的质量．7．某同学设计了一个探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系的实验，图4－2、3－16甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)．图4－2、3－16(1)图4－2、3－16乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s 2(保留两位有效数字)．(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的1m，数据如下表：实验次数1 2 3 4 5 6 7 8物理量小车加速度a /(m·s －2) 1.901.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量m /kg0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 小车质量的倒数1m /kg －1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60请在如图4－2、3－17所示的方格坐标纸中画出a －1m图线，并依据图线求出小车加速度a 与质量倒数1m之间的关系式是________．图4－2、3－17 图4－2、3－18(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a 随合力F 的变化图线，如图4－2、3－18所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是__________________________________________________.解析 连续相等的时间间隔内，从纸带上可得到四段位移的大小，可以选用逐差法计算加速度．由s 1＝6.19 cm ，s 2＝6.70 cms 3＝7.21 cm ，s 4＝7.72 cm电火花打点计时器周期T ＝1f＝0.02 s 用逐差法可得s 3－s 1＝2a (2T )2，s 4－s 2＝2a (2T )2[故a ＝a 1＋a 22＝s 3＋s 4－s 1＋s 22×22T2＝3.2 m/s 2.(2)在a 1m 坐标系中描点连线得a 1m 图线如图所示，可得a ＝12m. (3)由a F 图线可知，当F 增大至某值时物体才开始有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．答案 (1)3.2(2)见解析 a ＝12m(3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）（40分钟 50分）1.(5分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A.“平衡摩擦力”的本质就是设法让小车受到的摩擦力为零B.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力C.“平衡摩擦力”时应将小车在挂上钩码后通过细绳和滑轮拉动在其运动过程中进行调整D.“平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀来确定2.(5分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是( )A.实验中所用电源为低压直流电源B.可以将装有砝码的小盘用钩码代替，这样会使实验更加方便C.实验结果不作a -M图象，而作a -1M图象，是为了便于根据图象直观地作出判断D.改变小车质量时，要重新平衡摩擦力3.(5分)卡车质量大于小车质量，两车以相同速度行驶，当两车以相同的制动力刹车时，下面说法正确的是( )A.两车同时停止B.卡车先停止C.小车先停止D.无法判断4.(易错题)(5分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，要采用控制变量法来进行研究，实验装置如图所示.(1)在研究加速度与物体质量的关系中，需要保持__________不变，而改变小车质量，来探究小车运动加速度与小车质量的关系.(2)在实验中，为减小实验误差，要把斜面右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳对小车的拉力；那么在每次改变小车质量后，是否要重新平衡摩擦力？__________ (选填“不要”或“要”).(3)在寻找加速度和质量的关系时，采用图象方法处理数据，图象坐标应该选用__________ (选填“a -m”或“a -1/m”).5.(6分)(2012·汕头高一检测)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，我们得到了如图所示的两个实验图象甲、乙，描述加速度与质量关系的图线是__________，描述加速度与力的关系的图线是__________.6.(7分)(2011·浙江高考)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验，还须从图中选取实验器材，其名称是____________ (漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用____________________________.7.(创新题)(8分)在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/m·s-20.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根据表中的数据在坐标系上作出a-F图象；(2)图象斜率的物理意义是_____________________________________.(3)小车和砝码的总质量为____________kg.(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是________________________.8．(9分)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始前应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：____________________________________________________________(2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是____________________________________．A．m1＝5 g B．m2＝15 gC．m3＝40 g D．m4＝400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：____________________________________________________________.(用Δt1、Δt2、d、s表示)答案解析1.【解析】选B、D.在小车的运动过程中受到的摩擦阻力是永远存在、无法使之为零的，故A选项错误.平衡摩擦力的实质就是让小车轨道具有合适的倾角而成为一个斜面,从而使小车所受重力的下滑分力mgsinθ与摩擦阻力f相平衡,进而使小车所受的合力等于所挂的钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力.故B选项正确，平衡摩擦力时必须在不挂钩码让小车拖动纸带自由运动时进行调整(即调整轨道斜面倾角),直至所打出的纸带上的点迹间距均匀分布为止,故D选项正确而C选项错误.2.【解析】选C.打点计时器要用交流电源，A错误；用钩码代替装有砝码的小盘，因钩码质量太大，不能满足小车质量远远大于钩码质量，误差太大，B错误；实验结果作a -1M图象，更能直观地作出判断，C正确；从本实验平衡摩擦力来看，改变小车质量时，不用重新平衡摩擦力，D错误.3.【解析】选C.两车制动力相同，卡车的质量大，所以卡车的制动加速度小，由v=at可知，卡车停止运动需要的时间长，所以小车先停止.4.【解析】(1)研究加速度与质量的关系时，是通过改变小车质量来探究加速度的变化，此过程中拉小车的力不变，即小沙袋的重力不变.(2)平衡摩擦力后不要再调整来平衡摩擦力，因为mgsinθ=μmgcosθ,平衡摩擦力与小车质量的改变无关.(3)a -m图象是曲线不易画也不易判断a和m的关系，而a -1m图象是直线易画也易判断a和m的关系.答案：(1)小沙袋重力(或绳对小车拉力) (2)不要 (3)a-1/m5.【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)m不变，a与F成正比.(2)F不变，a与m成反比.【解析】甲图中的图象为经过原点的倾斜直线，表明加速度a与横坐标轴所表示的物理量成正比，即甲图描述了加速度与力的关系；乙图为双曲线的一支，表明加速度与横坐标轴所表示的物理量成反比，故乙图描述了加速度与质量的关系.答案：乙甲6.【解析】为测量小车的加速度,需记录小车运动的位置和时间,这可利用打点计时器和纸带完成.所以,实验中应有打点计时器.实验中需要改变小车的质量,这可通过在小车上添加钩码来实现,所以实验中应有钩码.实验中还需要改变小车所受拉力的大小,这可通过改变盘中的砝码的数目来改变,所以实验中应有砝码.答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码)学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可用于测量小车质量【变式备选】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器;B.天平;C.秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、小车、小盘；H.薄木块;I.装有细沙的小桶其中多余的器材是__________________________________________________；缺少的器材是______________________________________________________.【解析】本实验中不需要测时间，秒表多余；电磁打点计时器所用电源为低压交流电源，不用电池；需要用刻度尺测纸带上计数点间的距离，小车运动的平台是一端带滑轮的长木板.答案：C、E 刻度尺、一端带滑轮的长木板7.【解析】(1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a-F图象如图所示.(2)根据(1)中图象可知，保持小车和砝码的总质量不变，小车的加速度a和拉力F成正比；若保持力F不变，改变小车和砝码的总质量，通过实验探究可知小车的加速度a与小车和砝码的总质量成反比.因此可以判断(1)中图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数.(3)由(1)中图象可得：1aM F∆=∆，解得M=1 kg.(4)由a-F图象可知,当力F=0.1 N时,小车开始运动,说明此时小车受到的阻力为0.1 N.答案：(1)见解析 (2)小车和砝码总质量的倒数(3)1 (4)小车受到的阻力为0.1 N8．【解析】(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M应能在任意位置静止不动，或推动M后能使M匀速运动．(2) M 和m 应满足M 》m ，故m 4＝400 g 不合适． (3)由v 1=1d t ∆,v 2=2d t ∆,v 22-v 12=2as可得：a=2221d d ()()t t .2s-∆∆ 答案：(1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M ，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等．(2)D (3)a=2221d d ()()t t 2s-∆∆【总结提升】探究加速度与力、质量的关系实验误差分析 (1)由实验原理mg=Ma 得a=mg FM M =，而实际上a ′=()mg M m +，所以小车的实际加速度小于真实的加速度，存在着系统误差，为了尽可能的减小误差，本实验要求M 》m. (2)在a -F 图象和a-1M图象中，若出现图线不过原点的情况，则是由于平衡摩擦力不够或平衡摩擦力过量而引起.甲图表示的是拉力为0时，小车已经具有了加速度，说明木板的倾角过大，平衡摩擦力过度；乙图表示的是小车的质量减小到一定值时(即1M增大到一定值时)，小车才开始有加速度，说明木板的倾角过小，平衡摩擦力不够.。