高三分类练- 实验：探究加速度与力、质量的关系
高考物理复习：实验 探究加速度与力、质量的关系
的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新补偿阻力。
3.实验条件:每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和槽码的总
质量的条件下打出。只有如此,小盘和槽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
A.2s1>s2
B.2s1=s2
C.2s1<s2
解析:(1)实验前需要补偿阻力,图中补偿阻力时,小盘不需要挂上,但小车必
须挂上纸带,故A错误,B正确。若将砝码和小盘的总重力作为小车所受合
力,绳中拉力约等于砝码和小盘的总重力,此时需满足砝码和小盘的总质量
远小于小车质量,故C错误,D正确。
(2)使两小车同时开始运动,并同时停止,两车运动的位移
三、实验器材
小车,砝码,槽码,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电
源,导线两根,纸带,复写纸,托盘天平,刻度尺。
四、实验步骤
1.称量质量——用天平测量小盘的质量m0和小车的质量m0'。
2.安装器材——按照如图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小
盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)。
力近似等于砝码的重力,因此砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总
质量m'之间应满足的条件是m≪m'。
(2)①通过计算,相邻点间位移之差
0.39+0.41+0.41+0.39+0.39
Δs=
5
cm=0.40 cm,
所以 s7=s6+Δs=2.94 cm。
②打下 3 点的瞬时速度
3 +4
(完整版)探究加速度与力、质量的关系_实验报告
实验：探究加速度与力、质量的关系[实验目的]通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系[实验原理]1、控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与Ｆ关系⑵保持Ｆ一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系2、物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。
小车所受的合外力不是钩码的重力。
为使合外力等于钩码的重力，必须：①平衡摩擦力：平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨：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，都不需要重新平衡摩擦力.②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力：砂和小桶的总质量远小于小车的总质量．．．．．．．绳子的拉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．时，可近似认为力等于．．．．．．．．推导：实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);理论上F= m/g，只有当m/＜．．．沙和小桶的重力。
＜m时，才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重力。
点拨：平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在画图像时，随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时，实际描绘的图线与理论图线不重合，会向下弯折。
高三物理(说课)实验探究：探究加速度与力、质量的关系
2009年12月武广高铁正 3、2009年12月武广高铁正 式开始运营， 式开始运营，这是我国 综合应用日德技术自主 源于课本例题， 源于课本例题， 生产的第一条时速在 但融入了最新时讯， 但融入了最新时讯， 350km/h以上的高铁 以上的高铁。 350km/h以上的高铁。在 材料新颖， 材料新颖，题设简单 一次试运营中， 一次试运营中，该列车 持续的牵引力 牵引力为 持续的牵引力为 体现了新课标关于 1.6×105N，受到的阻力 1.6× 受到的阻力 灵活地、创造性地处理教材” “灵活地、创造性地处理教材” 的要求 是列车重力的0.1 0.1倍 是列车重力的0.1倍，列 车的质量 1.0× kg, 质量为 车的质量为1.0×105kg, 试根据以上分析， 试根据以上分析，求出 列车在启动时的加速度 列车在启动时的加速度 多大？ 多大？
控制变量法 2、认识到信息技术在物理研究中的作用 3、能用“化曲为直”的思想处理物理量 能用“化曲为直” 之间的反比关系； 之间的反比关系；
情感、态度与价值观 培养团队协作精神， 情感、态度与价值观：培养团队协作精神，能相互
交流、讨论，勇于改进实验方法。 交流、讨论，勇于改进实验方法。
教学重点：用控制变量法探究加速度与力和质量之
既是对“漏掉 问题的补充， 既是对 漏掉”问题的补充 漏掉 问题的补充， 也把学生的思绪延续到课后、 也把学生的思绪延续到课后、 延续到了下一节课
2、如果实验结果出现以下图 、 像，原因可能是什么？ 原因可能是什么？
与新课遥相呼应， 与新课遥相呼应， 既分散了难度， 既分散了难度， 又增加了出现频率， 又增加了出现频率， 符合学生的心理特点， 符合学生的心理特点， 容易被学生接受
间的关系
教学难点： 、 教学难点 1、 平衡摩擦力的原理
2022高考物理练习一轮—力学实验：探究加速度与力、质量的关系
2022高考一轮复习课时跟踪训练力学实验：探究加速度与力、质量的关系一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（）A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立模型法2．图甲是用来探究加速度和合力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。
两个相同的小车，并排放在水平光滑板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。
下列说法正确的是（）A．实验中应使小车质量不同、砝码质量相同B．实验中必须用到的测量仪器是秒表、刻度尺、天平C．若将水平光滑板换为水平粗糙板、不会影响实验探究的结果D．若小盘和砝码的总质量远小于小车质量，则小盘和砝码的重力近似等于绳的拉力3．如图是用阻力补偿法“探究加速度与力的关系”的实验装置，小车的前端固定有拉力传感器，跨过定滑轮的轻绳一端固定于传感器，另一端与装有砝码的托盘相连。
实验中保持小车质量不变，改变砝码的质量，测出绳中拉力大小F与相应的加速度大小a，作出a－F图像，下列图像中正确的是（）A．B．C．D．4．实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成右图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（）A．在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响B．在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量C．在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后不需要要重新平衡摩擦力D．在“探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车的细线水平5．用如图所示的装置探究加速度与力的关系时，补偿阻力后，用槽码的重力代替细线的拉力，通过分析可知，这种代替是有误差的。
若槽码的质量m与小车质量M满足M=10m，槽码牵引小车加速运动时，细线的拉力大小与槽码重力差值的绝对值为（重力加速度为g）（）A．110mg B．111mg C．110Mg D．111Mg二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）6．在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。
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22x 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1122a 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？①使用光滑的木板；②平衡滑动摩擦力。
将木板一端垫高，让物体从木板上匀速滑下，此时物体的重力分力就等于物体所受的摩擦力。
③平衡摩擦力后，当小车的质量发生改变时，不用再平衡摩擦力。
这是由于sin cos mg mg θμθ=，等式的两边质量可以抵消，即与物体的质量大小没有关系。
高三物理实验复习—探究加速度与物体受力、物体质量的关系
实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系习题选编1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中，下列做法中正确的是。
A．同时改变拉力F和小车质量m的大小B．先保持小车质量m不变，研究加速度a与拉力F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系，最后导出a与m及F的关系C．只改变拉力F的大小，小车质量m的大小始终保持不变D．只改变小车质量m的大小，拉力F的大小始终保持不变【答案】B2、下列有关物理思想方法说法正确的是。
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B．重心概念的建立体现了理想化模型的思想C．根据速度定义式xvt=VVV，当Δt足够小时，xt∆∆就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法D．在探究“力、质量、加速度之间的关系”时，采用了控制变量法【答案】CD3、探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示：(1)为了研究小车加速度与力、质量的关系应采用_____种科学研究方法。
A．控制变量法B．等效替代法(2)实验时，释放小车与接通电源的合理顺序是______。
A．先释放小车，再接通电源B．先接通电源，再释放小车(3)实验中，为了使小车运动时受到的合力等于细绳的拉力，必须完成的操作是______ 。
A．平衡摩擦力B．让小车从同一个位置开始运动【答案】A B A4、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。
(1)下列说法中不正确的是____________．A．本实验应先平衡摩擦力B．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小C．在探究加速度与质量的关系时，作出1am-图象更容易直观地判断出二者间的关系D．无论m取什么值，细线对小车的拉力就是小车的合力(2)在探究加速度与力的关系时，若小车的质量M＝0.5 kg，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m 的取值哪个比较合适________。
A．m1＝0.4kg B．m2＝0.01 kg C．m3＝4kg D．m4＝0.5kg(3)实验中打出了一条纸带如图乙所示．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，根据图中给出的数据求出该小车的加速度a＝___ _____m/s2。
探究加速度与力质量的关系实验方法
探究加速度与力质量的关系实验方
法
探究加速度与力质量的关系实验方法
一、实验目的探究加速度与力质量之间的关系。
二、实验原理根据牛顿第二定律，当一个物体受到外力作用时，物体的加速度是外力与物体的质量的比值：
a=F/m，即加速度等于外力与物体的质量的比值。
三、实验准备 1.老式平板：用于放置测试物体，保证物体的运动更加地平滑； 2.测力计：用于测量外力的大小； 3.测速仪：用于测量物体的加速度； 4.气压表：用于测量推力； 5.重量秤：用于测量物体的质量； 6.测绘仪：用于测量物体的位置； 7.测量容器：用于装载测试物体。
四、实验步骤 1.将老式平板放置在平整的地面上，使其处于水平状态； 2.将测绘仪和测速仪放置在平板的一端，用于测量物体的位置和加速度； 3.将测力计放置在平板的另一端，以便测量外力； 4.将重量秤放置在平板的另一端，以便测量物体的质量； 5.将测量容器中的物体放置在平板上，调整物体的位置，使其处于水平状态； 6.向物体施加不同大小的外力，并测量外力的大小； 7.同时观察
物体的运动，记录物体的加速度； 8.重复上述步骤，测量不同的外力和加速度； 9.利用测量的数据，计算物体的质量； 10.根据测量的数据，绘制加速度与力质量的关系曲线。
五、实验结果根据测量的数据，可以得到如下的加速度与力质量的关系曲线：
六、实验结论从上图可以看出，加速度与力质量成正比，即当外力增大时，物体加速度也会增大，且与物体质量呈正比。
因此，可以得出最终结论：加速度等于外力与物体的质量的比值。
高中物理实验：探究加速度与力、质量的关系
B
组（填字母代号）进行实验时的实验误差较小。
3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，“每五个点”
与“每两点间还有四个点未画出”是等效的木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50
Hz。
（1）实验中得到如图所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得xAB=7.65 cm，
xBC=10.17 cm，实验测出小车的加速度大小为 2.52 m/s2 （结果保留两位小数）。
（2）若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的
加速度a为纵坐标，画出的a-F图像合理的是
A
（3）实验中，沙和沙桶的总重力
B
C
。
C
大于
D
（选填“大于”“小于”或“等于”）绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总
盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。
►每次开始时小车应尽量靠近打点计时器(或尽量远离带滑轮的一端)，且在小车到达滑轮前应按住小
车。
►作图线时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧，
离直线较远的点应该舍去不予考虑。
六 误差分析
►实验原理不完善造成误差：小盘及盘中砝码的总质量越小，误差越小。图
A. M=500 g，m分别为50 g 、70 g 、100 g、125 g
B. M=500 g，m分别为20 g、30 g 、40 g 、50 g
C. M=200 g，m分别为50 g 、70 g 、100 g 、125 g
D. M=200 g，m分别为30 g 、40 g 、50 g 、60 g
2
a2 m1
= ，在误差范围内图线应为一条倾斜直线。
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．（7）保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤（5）、（6）验证a与M的关系．4．数据处理及误差分析（1）该实验原理中，可见要在每次实验中均要求M>>m，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力．（2）在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M时，不再重复平衡摩擦力．（3）在验证a与M的关系时，作图时应将横轴用表示，这样才能使图象更直观．5．注意事项（1）在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角．（2）改变m和M的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车．（3）每次利用纸带确定a时，应求解其平均加速度．例题精讲实验：探究加速度与力、质量的关系例1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出例2.利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（）A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出例3.某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，下面图甲为其设计的实验装置简图．（1）如图乙所示，为该同学做某次实验得到的纸带，可以判断出这条纸带的运动方向是________．（选“向左”或“向右”）（2）如图丙所示，为该同学根据纸带上的测量数据进行分析处理后所描绘出来的实验图线示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立．则：小车受到沙桶的拉力大小为________N；小车的质量大小为________kg．当堂练习单选题练习1.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请选择出合理的实验顺序．（）（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出a-F和a-的图线．A．B、D、C、E、A、F B．D、C、E、B、A、FC．C、E、A、B、F、D D．A、B、C、D、E、F练习2.在验证牛顿第二定律的实验中：某组同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是（）①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源．A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤练习3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置．下列说法中正确的是（）A．小车释放时应靠近定滑轮B．平衡摩擦力时应将砝码盘与小车相连C．电磁打点计时器应实验低于6V的直流电源供电D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量练习4.如图所示，在“验证牛顿运动定律”的实验中，下列做法不正确的是（）A．拉小车的细线应该与长木板平行B．小桶和砂的总质量应远小于小车的总质量C．平衡摩擦力时，必须通过细线挂上小桶和砂D．小车应紧靠打点计时器，先接通电源再释放小车练习5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出练习6.利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（）A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出填空题练习1.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置．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．（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”、“等于”）．（2）实验中获得数据如下表所示：其中小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g．实验次数小车拉力F/N 位移x/cm1 Ⅰ0.1Ⅱ0.2 46.512 Ⅰ0.2 29.04Ⅱ0.3 43.633 Ⅰ0.3 41.16Ⅱ0.4 44.804 Ⅰ0.4 36.43Ⅱ0.5 45.56在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点，则表中空格处的测量结果应该是_________．通过分析，可知表中第_______次实验数据存在明显错误，应舍弃．练习2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上．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，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．（1）如图b为甲同学根据测量数据作出的a﹣图线，图线不过原点的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过（填“大”或“小”）；图线的AB段明显偏离直线的原因是．（填选项前字母）A．所挂钩码的总质量过小B．小车与轨道之间存在摩擦C．所用小车的总质量越来越大D．所用小车的总质量越来越小（2）乙、丙同学用同样器材做实验，所用小车总质量分别为M乙和M丙，画出了各自得到的a ﹣F图线如图c所示，由图线可知M乙M丙（填“＞”、“=”或“＜”）．（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受牵引力．而实际上小车所受牵引力比托盘和砝码的总重力要一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能一些（选填“大”或“小”）．练习3.某同学用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．（1）实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_________________________________________．（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=______m/s2．（结果保留两位有效数字）（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图丙所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是___________________________；曲线上部弯曲的原因__________________________．练习4.某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”实验：（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示｡实验次数物体质量m（kg）物体的加速度a（m/s2）物体质量的倒数1/m（1/kg）1 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.503 0.60 0.25 1.674 0.80 0.20 1.255 1.00 0.16 1.00根据表中的数据，在图1所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出图象｡②由a-图象，你得出的结论为_____________________________________________｡③物体受到的合力大约为_______N｡（结果保留两位有效数字）（2）乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的a-F图象如图2所示，则该图象中图线不过原点的原因是：__________________，小车的质量为________kg．（保留两位有效数字）练习5.在做“探究加速度与力、质量关系”的实验中，采用如图1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，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．（1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量m一定，改变小车及车中砝码质量M，测出相应的加速度，采用图象法处理数据，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做_______的图象（填“a-M”或“a-”）．（3）如图2（a）是甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是_______________________________（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图2（b）所示，两个同学做实验的哪一个物理量取值不同？答：_______________________________________．（5）若实验得到如图3所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T，B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为______________．练习6.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验．如图甲所示是该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）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为____________；（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d=___________cm；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____________（用字母表示）；（3）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，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2-m线性图象（如图丙所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________________．（4）某同学在作出的v2-m线性图象不通过坐标原点，开始实验前他应采取的做法是（）A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动．练习7.为了探究物体的加速度与质量的关系，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置，装置中有电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板（滑轮光滑）、垫块、小车和砝码（总质量用M 表示）、砂和砂桶（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：（1）实验误差包含偶然误差和系统误差，本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和空气阻力对实验的影响属于__________（填“偶然误差”或“系统误差”）．（2）按如图的方式将长木板有计时器的一端适当垫高，以平衡摩擦力，使小车能带动纸带在长木板上做匀速运动．（3）探究小车的加速度与其质量的关系时，可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量．在完成本实验时，为了使沙桶和沙的总重力近似地等于小车的牵引力，则沙桶和沙的总质量与小车和砝码的总质量的关系应满足____________．（4）在完成实验操作后，将得到的数据用图象进行处理，则小车加速度的倒数与小车和砝码的总质量M的函数图象正确的是_________．练习8.某同学在实验室用如图甲所示的实验装置探究加速度与质量关系的实验．（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，需将长木板的右端垫高，在______（选填“有”或“没有”）沙桶拖动下，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做____________________．（2）通过改变________（选填“沙和沙桶”或“小车”）的质量，可探究加速度与_______（选填“小车”或“沙和沙桶”）质量的关系；（3）如果某次实验打出的纸带如图乙所示，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，A、B、C到O点的距离在图中乙标出，所用交流电的频率为f，则测出小车运动的加速度为_______________．练习9.某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”．同学们在实验中，都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力．为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力．①下列器材中不必要的是______（填字母代号）．A．低压交流电源B．秒表C．天平（含砝码）D．刻度尺②下列实验操作中，哪些是正确的_________ （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．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带③图乙是某同学实验中获得的一条纸带．A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T．A、B间的距离为x1，A、C间的距离为x2，则小车的加速度a=__________（用字母表达）．④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力mg为横坐标，以小车运动的加速度a为纵坐标，利用各自实验数据作出的a-mg图象．a．由小刚的图象，可以得到实验结论：_____________________________________．b．小芳与小刚的图象有较大差异，既不过原点，又发生了弯曲，下列原因分析正确的是__________（填字母代号）．A．图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大B．图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小C．图象发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大D．图象发生弯曲，可能是小车的质量过大⑤正确平衡摩擦力后，小组中一位同学保持砂和小桶总重力mg不变，通过在小车上增加砝码改变小车质量，进行实验并得到实验数据．处理数据时，他以小车和砝码的总质量M为横坐标，为纵坐标，作出-M关系图象，示意图如图丁所示，发现图线从纵轴上有截距（设为b）．该同学进行思考后预测：若将砂和小桶总重力换成另一定值（m+△m）g，重复上述实验过程，再作出-M图象．两次图象的斜率不同，但截距相同均为b．若牛顿定律成立，请通过推导说明该同学的预测是正确的．练习10.用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．（1）实验时，一定要进行的操作是____________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，同时记录弹簧测力计的示数；b．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带c．用天平测出砂和砂桶的质量d．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图象可能正确的是_______（3）若小车匀速运动时，测力计的示数为F，则小车受到的摩擦力为___________（4）若求出的a-F图象的斜率为k，则小车的质量为__________．。
探究加速度与力、质量的关系
解析:(1)取下牵引砝码,滑行器放在任意位置都不动;或取下牵
引砝码,轻推滑行器,用数字计时器记录的每一个光电门的光束被挡
的时间 Δt 都相等。
(2)实验要求 m'≪m,而 m=0.4 kg,故当 m'取 400 g 时不符合要求。
(3)滑行器通过光电门
G1
时的速度
v1=
������ ������1
,
通过光电门G2
时的
速度
v2=
������ ������2
。滑行器做匀加速运动,根据运动学公式������22
−
������12
=
2
2
2������������可得a=
������22-������12 2������
=
������ ������2
-
������ ������1
2������
。
2.研究方法 ： 控制变量法
a (1)M一定时， 与F合的定量关系 a (2)F合一定时， 与M的定量关系
如何设计实验？
实验方案
m
M 纸带 打点计时器
1.如何测M、m
2.如何测a
如何测f？
3.如何测F合 F f F合=F-f=mg-f
【例题】如图,一个质量为M物块在倾角
为θ的斜面上匀速下滑，求物块所受的摩
适的一个是
。
A.m1'=5 g B.m2'=15 g C.m3'=40 g D.m4'=400 g (3)在此实验中,需要测得每一次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、x表示)
Z 知识梳理 HISHI SHULI
2023届高考物理一轮实验专题训练：探究加速度与力、质量的关系(word版含答案)
2023届高考物理一轮实验专题训练：探究加速度与力、质量的关系1．（2022·山东·高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。
受此启发。
某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。
主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；①接通气源。
放上滑块。
调平气垫导轨；①将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。
弹簧处于原长时滑块左端位于O点。
A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；①计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。
（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。
（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F图像①，则待测物体的质量为________kg。
2．（2021·宁夏·盐池中学高三期末）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）为了探究加速度与力的关系，应保持____________不变，为了直观地判断加速度a与力F的数量关系，应作出____________图像（选填“a-F”或“1aF-” ）；（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持___________不变，为了直观地判断加速度a与小车质量M的数量关系，应作____________图像（选填“a-M”或“1aM -”）；（3）某同学采用了如图所示的实验装置，为了使实验中能将砝码和砝码盘的总重力当作小车受到的合外力，以下步骤必须采用的有____________A．保证小车下面的长木板水平放置B．将小车下面的长木板右端适当垫高以平衡摩擦力C．使小车质量远远大于砝码和砝码盘的总质量D．使小车质量远远小于砝码和砝码盘的总质量（4）如图为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为___________m/s2（所用交变电流的频率为50Hz）（保留三位有效数字）3．（2022·陕西渭南·高三期末）某实验小组用如图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”，图中小车的质量为1m，小钩码的质量为2m。
实验4：探究加速度与合外力、质量的关系--高考物理实验专题练
物理训练04实验：探究加速度与合外力、质量的关系1.（2020·高考全国理综II）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。
一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。
令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h0=0.590 m，下降一段距离后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的时间T=0.730 s。
由此求得小球B加速度的大小为a=_______m/s2（保留3位有效数字）。
从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g，当地重力加速度大小为g=9.80 m/ s2。
根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a′=_______m/s2（保留3位有效数字）。
可以看出，a′与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：_______ _______________。
【答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑（或滑轮有质量）【解析】由h0-h=12aT2，解得a=1.94m/s2。
由牛顿第二定律，（0.150-0.100）×9.8N=（0.150+0.100）a’，解得a’=1.96m/s2。
产生系统误差的原因是：受到空气阻力，滑轮摩擦阻力等。
2．（2020年7月浙江选考）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图1甲是教材中的实验方案；图1乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：图1（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M 的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； （ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m ，让小车沿木板下滑，测出加速度a ； （ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a F -的关系。
①实验获得如图2所示的纸带，计数点a 、b 、c 、d 、e 、f 间均有四个点未画出，则在打d 点时小车的速度大小d v =_________m/s （保留两位有效数字）；图2②需要满足条件Mm 的方案是_________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作a F -图象时，把mg 作为F 值的是________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。
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。
2)保持小盘内的砝码个数不变,在小车上放上砝码改变小车的质量,让小车在木板上滑动打出纸带。
计算砝码和小车的总质量,并由纸带计算出小车对应的加速度,填入表中。
改变小车上砝码的个数,多做几次实验。
5.数据分析①利用Δx=aT2及逐差法求a。
②以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a 与F成正比。
实验：探究加速度与力、质量的关系
考点二 数据处理和误差分析
[典例2] “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如 图所示。
(1)下列说法正确的是________。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．本实验槽码 B 的质量应远大于小车 A 的质量 D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作 a-m1A图像
改变小车所受的拉力，测出小车的对应加速度，验证加速度是 否与作用力成正比。 (2)保持悬挂槽码的个数不变，即保持作用力不变，改变研究对 象即小车的质量，测出小车的对应加速度三个物理量的测量 ①小车质量的测量：利用天平测出，在小车上增减砝码可改变 小车的质量。 ②拉力的测量：当悬挂的槽码的质量远小于小车质量的情况 下，可以认为槽码的重力近似等于小车所受的拉力(合外力)。 ③加速度的测量：由纸带根据公式 Δx＝aT2，结合逐差法计算 出小车的加速度。 (2)实验数据的处理——图像法、“化曲为直”法 ①研究加速度 a 和力 F 的关系 以加速度 a 为纵坐标，力 F 为横坐标，根据测量数据描点，然后 作出图像，如图甲所示。若图像是一条通过原点的直线，则说明
为横坐标，作出
a-m1 图像，若
1 a-m
图像是一条过原点的直线，
说明 a 与m1 成正比，即 a 与 m 成反比。
实验器材 小车、砝码、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打 点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平。
实验步骤与实验数据处理 1．用天平测出小车的质量 M，并把数值记录下来。 2．按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)。
考点一 实验原理与操作
[典例1] 在研究作用力 F 一定时，小车的加速度 a 与小 车(含砝码)质量 M 的关系的实验中，某同学安装的实验装置和设 计的实验步骤如下：
高中物理 2. 实验：探究加速度与力、质量的关系 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. “探究小车加速度与质量的关系”实验装置如图所示，平衡摩擦力时应（）A．在钩码盘的牵引下使小车匀速运动B．将长木板的A端适当垫高C．将长木板的B端适当垫高D．在钩码盘的牵引下使小车加速运动2. 在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。
力传感器可测出轻绳中的拉力大小；两个滑轮均为轻质的、可自由转动的滑轮（转轴处的摩擦阻力很小，可忽略）；打点计时器接交流电源。
实验中保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，释放小车，读取力传感器的读数，并根据打出的纸带计算出相应的小车加速度。
实验得到多组（）数据，作图得到图像（在横轴，在纵轴）。
下列说法正确的是（）A．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量B．实验中需要用天平测出砂和砂桶的质量C．若图像的斜率为，则可知小车的质量为D．若所用交流电的实际频率低于，则加速度的测量值偏大3. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，所用到的实验方法是（）A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．微分法4. 下列关于物理思想方法说法不正确的是（）A．研究微小形变时采用了“放大”的方法B．建立质点概念时采用了等效替代法C．研究加速度与力、质量关系时采用了控制变量法D．用v-t图像研究匀变速直线运动的位移时间关系时采用了微元法5. 在探究牛顿第二定律的实验中，使用气垫导轨的主要目的是（）A．减小噪声B．减小滑块速度C．增加摩擦力D．减小摩擦力6. 在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某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的图像为图中的直线I，直线I在坐标轴上截距较大，明显超出了误差范围。
下面给出了关于形成这种情况的四种解释，其中可能正确的是（）A．实验前该同学没有平衡摩擦力B．该同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高C．实验中该同学所用小车质量远大于钩码质量D．实验中该同学所用小车质量远小于钩码质量7. 学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是( )A．(1)(2) B．(1)(3) C．(3)(4) D．(2)(3)8. 在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是（）A．速度定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法B．在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了控制变量法C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体抽象成质点采用了等效替代法D．在推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法9. 物理概念的提出或物理规补的研究中，常用一些方法来研究物理问题和物理过程，下列说法中错误的是（）A．研究合力与分力的关系时，采用类比方法来研究B．在不需要考虑物体本身的大小和形状，用质点来代替物体的方法叫理想模型法C．伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法D．在探究加速度、力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系；再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法10. 下列关于物理学思想方法的叙述错误的是（）A．探究加速度与力和质量关系的实验运用了控制变量法B．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口。
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验四探究加速度与力、质量的关系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图象和a－错误!图象,确定其关系.2。
实验器材小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。
3。
实验步骤（1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m。
（2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).图1(3）平衡摩擦力:在长木板的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小盘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，改变小盘和砝码的质量m′，重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a。
④描点作图，作a－F的图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③,作a－1m图象.1.注意事项（1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力。
(3)实验条件：m≫m′。
(4）一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。
2。
误差分析(1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力m′g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.3.数据处理(1）利用Δx＝aT2及逐差法求a。
（2)以a为纵坐标,F为横坐标，根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a 与F成正比。
实验3 探究加速度与力的关系
实验3—探究加速度与力、质量的关系一、实验目的： 1.学会用控制变量法探究物理规律；2.探究加速度与力、质量的关系。
二、实验器材：带有定滑轮的长木板和垫木，小车和细绳，砝码，小盘，电火花计时器和复写纸、纸带，220V 交流电源，托盘天平及砝码，米尺。
三、实验原理：1.保持小车质量M 不变，改变小桶内砂的质量m 1，从而改变细线对小车的牵引力F ，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，分析加速度与力的关系。
2．保持小桶和砂的质量m 2不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量，测出小车的对应加速度，作出加速度和质量的关系图线以及加速度和质量倒数的关系图线，分析加速度与质量的关系。
四、实验步骤和装置图：1、用天平称出小车的质量M 和小盘的质量m 0，把数据纪录在表格中2、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木，反复移动垫木的位置，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）。
（1）、保持小车质量不变，探究加速度与合力的关系①、在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量总和m 1纪录在表格中，然后把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，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。
②、保持小车的质量不变，改变砝码的质量m 2、m 3，按上面步骤再做5次③、算出每条纸带对应的加速度的值并纪录在表格中④、用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示合力F （即小盘和砝码总重力），根据实验数据在坐标纸上描出相应的点，做图线a-F 图（2）保持合力不变（小盘和砝码总质量不变），探究加速度与小车质量的关系①在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量总和m 1纪录在表格中，然后把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，在小车上适当加砝码并纪录小车和砝码的总质量M1，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：探究加速度与力和质量的关系》试题01
4-2《实验：探究加速度与力和质量的关系》试题011．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。
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________。
2．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；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____________的加速度，这种研究问题的方法叫______法。
3．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．在该探究实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成________，与质量成_______，然后根据实验数据做出________图象和________图象，都应是过原点的直线。
5．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”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂重物通过细绳对小车施加的拉力D．“平衡摩擦力”时应将小车在重物通过细绳和滑轮而拉动小车过程中进行调整E．“平衡摩擦力”是否成功，可由小车施动而由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定6．“验证牛顿运动定律”的实验，主要的步骤有：A．将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上，取两个质量相等的小车，放在光滑的水平长木板上B．打开夹子，让两个小车同时从静止开始运动，小车运动一段距离后，夹上夹子，让它们同时停下来，用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小C ．分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系，从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系D ．在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根细绳E ．在小车的前端分别系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘内分别放着数目不等的砝码，使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置，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。
滑轮 细线
小车 I
控
制
小车 II
装 置
A
B
砝码与砝码盘
②分析此图线，CA 段不过原点的可能原因是：
③此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A．所挂钩码的总质量太大
B．所用木块的质量太大
C．导轨保持了水平状态
D．木块与导轨之 间存在摩擦．
2．在探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验中，得到下边的图象，图线 A 的产生原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿；图线 B 的产生原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。为使实验成功，对 A 的调整方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，对 B 的 调整方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小． 6、（2015 临忻市期末考）在“探究加速度与力的关系”时，采用如图所示的实验装置．为消除摩擦力的影响，实验前 必须平衡摩擦力．小王同学为平衡摩擦力这样操作：将小车静止地放水平长木板上，然后把木板不带滑轮的一端垫高， 直至小车沿木板向下滑动，然后保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量（但保证小桶和砝码的总质量始终远远 小于小车的质量），从而改变对小车的拉力 F，得到的 a﹣F 图线是图中的（ ）
④若交流电的频率略大于 50Hz，测得的加速度比真实值______。（填“偏小”或“偏大””） 5. 为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系” 的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的 阻力．
(2)如图所示．
(3)同意．在 v-t 图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小．则小车受空气阻力越大．
【巩固练习】 一、选择题： 1．如图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( )
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
2．如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )
OF
数据（cm）
…
…
…
…
7.00
9.50
表二
线段
OA
…
…
…
DE
EF
数据（cm）
…
…
…
…
2.25
2.50
②0.232（0.230～0.236 均可以）根据 vE
DF 2T
4.65 102 0.2
0.232m/s
③0.42（0.38～0.46 均可以）
坐标描点应正确，图象坐标标度的取值应合适 ④偏大 5. (1)之前
C、在探究加速度与质量的关系时作出 a 1 图象容易更直观判断出二者间的关系，故 C 正确． m
D、在小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，细线的拉力等于砝码盘和砝码的总重力大小．故 D 错误． 故选：AC． 6、A
解析：当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，由于平衡摩擦力过度，因此图象在纵轴上有截距．故 A 正确，B、C、D 错误． 故选：A．
衡摩擦力后，根据 mg sin mg cos ，两边都有质量可以相消，也就是说与质量大小没有关系，因此，每次改变
小车质量后，不需要重新平衡摩擦力。 5、AC A、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，需先控制一个物理量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控 制变量法．故 A 正确． B、在探 究加速度与外力的关系时，用保持小车的质量不变，改变砝码盘和砝码的总质量．故 B 错误．
A．
B．
C．
D．
二、解答题： 1、（2015 泰安市期末考）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图 1 所示的实验装置，带滑轮的长木板水平
放置．
①在该实验中必须采用控制变量法，应保持
不变；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 2 所示）。
0 cm
1
22
23
24
甲
乙
（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”、“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
【答案与解析】 一、选择题： 1．B、C、D 解析：平衡摩擦力时，不能把砝码盘通过定滑轮拴在小车上，应只让小车连着纸带，在木板上做匀速运动即可． 2．D 解析：探究加速度与力、质量的关系时，先使质量不变，研究加速度与力的关系；再使受力不变，研究加速度与质量 的关系，最后总结出加速度与力、质量的关系．所以，只有选项 D 正确． 3．AD 解析：实验中也可不测加速度的具体数值，测出不同情况下加速度的比值也行；在探究加速度与力的关系时还是在探 究加速度与质量关系时，所需测量的只有两个量。 4． CD 解析：砂和桶的总质量 m 要远小于小车的总质量 M，只有在这种情况下，才能用砂和桶的总重力认为等于绳的拉力。平
______________________________________。
（3）在第 1 次实验中小车 I 从图乙中的 A 点运动到 B 点，其运行的距离为
cm。
4．实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺，要求同学们用它
们来他们来探究加速度与力、质量之间的关系。
电源插头
纸带 小车
电火花计时器
5、（2015 枣庄市期末考）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置．则下列说法中正确的 是（ ）
A．本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系 B． 在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量
C．在探究加速度与质量的关系时作出 a 1 图象容易更直观判断出二者间的关系 m
（1）实验中因涉及的物理量较多，须采用控制变量的方法来完成该实验，即：先保持______不变，验证物体_________ 越小加速度越大；再保持__________不变，验证物体_______越大，加速度越大。 （2）某同学的做法是：将长木板的一端放在小木块上构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不 变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用秒表记录小车滑到底端的时间。试回答下列问题： ①改变斜面倾角的目的是__________________________________________________； ②用秒表记录小车下滑相同距离（从斜面顶端到底端）所花的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这 样做的好处是________________________________________。 （3）利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况。某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了 O、A、B、 C、D、E、F 共 7 个计数点（图中每相邻两个记数点间还有四个打点记时器打下的点未画出），打点计时器接的是 50HZ 的低压交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻度和记数点 O 对齐。
4．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，要采用控制变量法来进行研究，实验装置如图所示。在实验中，要把 平板右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到合力等于绳对小车的拉力，且认为绳的拉力等于砂和桶的总重力 mg。 （小车的总质量为 M，重力加速度为 g）对于本பைடு நூலகம்验，以下说法中正确的是（ ） A．砂和桶的总质量 m 要远大于小车的总质量 M B．每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力 C．小车的加速度可用 a=mg/M 求解 D．为了形象直观探究小车加速度 a 与小车总质量 M 的关系，应做出 a–1/M 图象
二、解答题： 1、（1）木块质量；（2）①未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；②A 解析：（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持木块质量不变； （2）①当拉力 F 已经不为零时，木块仍然没有产生加速度，故原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； ②此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是不再满足钩码的质量远远小于小木块的质量，即所挂钩码 的总质量太大； 故选：A． 2．木板倾角过大；木板倾角过小；减小倾角；增大倾角 3．（1 ）细线保持水平；远小于
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
3．在“探究加速度与力、质量关系”的实验中：某小组的几位同学在讨论制定实验方案时分别提出以下几点意见，你 认为不正确的是（ ） A．实验中一定要测出加速度的具体数值 B．实验中也可不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下加速度的比值就行了 C．若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以 F2 为横坐标 D．不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时，所要测量的物理量都是 3 个
(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打 出一系列的点．
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间 t 与速度 v 的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的 v-t 图象．
(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增大，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点? 请根据 v-t 图象简要阐述理由．