1、實驗5探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（建議用時：40分鐘）1.（2017溫嶺模擬）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，當力一定（小盤和重物的重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，以下說法中正確的是（）A.平衡摩擦力時，應將小盤和重物用細繩通過定滑輪系在小車上B.每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C.實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D.求小車運動的加速度時，可用天平測出小車的質(zhì)量m和小盤與重物的總質(zhì)量直接用公式a=mg求出而是在長木板B在平衡摩擦力時，不應將小盤和重物用細繩通過定滑輪系在小車上,不帶滑輪的一端墊上薄木塊并調(diào)整到恰當?shù)奈恢?，使小車能在長木板上帶著紙帶勻速下滑,故

2、選項A錯誤，選項B正確；操作時應先接通打點計時器的電源，再放開小車，故選項其加速錯誤；牛頓第二定律是本實驗要驗證的目的，不能把它作為理論依據(jù)來計算加速度,度只能從紙帶提供的數(shù)據(jù)通過計算得出，故選項D錯誤.2.利用如圖2所示的裝置探究加速度與力的關(guān)系.一端帶有定滑輪的長木板固定在水動滑平桌面上，另一端安裝打點計時器，繞過定滑輪和動滑輪的細線將小車和彈簧秤連接,輪下掛有質(zhì)量可以改變的小重物，將紙帶穿過打點計時器后連在小車后面，接通計時器，放A.F=mgB.F>mgC,F<mg222(2)保持小車的質(zhì)量M不變，改變小重物的質(zhì)量E重復進行多次實驗.記下每次彈簧秤的示數(shù)F,利用紙帶測出每次實

3、驗中小車的加速度a.將得到的a、F數(shù)值繪制成a-F圖象.以下符合實際的是£Z如果某次實驗中已測得小車的質(zhì)量M彈簧秤的示數(shù)F,小車的加速度a.利用這三個數(shù)據(jù)你還能求出與本次實驗相關(guān)的什么物理量的數(shù)據(jù)，并利用這些符號表示出來.(寫出一個物理量及其表達式即可，重力加速度為g)a由實驗裝置可知，小車的加速度為a時，重物的加速度為l根據(jù)牛頓第二定a一一.mg.一一.,一.，一律，對重物:mg-2F=m-,所以F<；對小車：F-f=Maa-F圖象為直線，且在F軸的截距為正值;由以上兩個方程，根據(jù)a、F、M的數(shù)值，可以求得小車受到的阻力f和小重物一口4F的質(zhì)重 m, f = F Ma m=2

4、g-a【答案】(1)C (2)A(3)小車受到的阻力f = FMa小重物的質(zhì)量4Fm=72g a3. (1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同時跟合外力F和質(zhì)量m兩個因素有關(guān).要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是(2)某同學的實驗方案如圖3所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F,為了減小這種做法帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施:a.用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是b.使砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于(3)該同學利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種:2xA.利用公式a=y計算;AXB.根據(jù)a=Y利用逐差法計算.兩種方案中，你認為選擇方案

5、比較合理.【解析】（1）要研究三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法.（2）用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力.想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F,為了減小這種做法帶來的實驗誤差，應使砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小Ax車的力近似等于砂桶的重力.（3）利用實驗中打出的紙帶求加速度時，需要根據(jù)2=下利用逐差法計算，方案B比較合理.【答案】（1）控制變量法（2）a.平衡摩擦力b.砂桶的重力（3）B4.用如圖4所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗.實驗時保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加

6、速度.圖4（1）實驗時先不掛鉤碼，反復調(diào)整墊塊的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是.（2）如圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、0E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖5所示.已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）CaKC5E-yJ產(chǎn)JJ（義圖5（3）實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度.根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖象，如圖6所示.此圖象的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)

7、象的主要原因可能是.（選填下列選項的序號）A.小車與平面軌道之間存在摩擦B.平面軌道傾斜角度過大C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過大D.所用小車的質(zhì)量過大【解析】(1)使平面軌道的右端墊起，讓小車重力沿斜面方向的分力與它受到的摩擦阻力平衡，才能認為在實驗中小車受的合外力就是鉤碼的重力，所以這樣做的目的是平衡小車運動中所受的摩擦阻力.(2)由逐差法可知一2xcexac21.68.798.79X1022a=-t=4，0.12m/s七1.0m/s(3)在實驗中認為細繩的張力F就是鉤碼的重力mg實際上，細繩張力F'=Mamg-F'=ma即=MMmmg1 1匚a=mg=FM+mM+m1所以當細繩的張

8、力F變大時，m必定變大，必定減小.當M?m時，a-F圖象為直線,m當不滿足M?m時，便有a-F圖象的斜率逐漸變小，選項C正確.【答案】(1)平衡小車運動中所受的摩擦阻力(2)1.0(3)C5 .如圖7為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.(1)平衡小車所受阻力的操作：取下,把木板不帶滑輪的一端墊高；接通電火花計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動.如果打出的紙帶如圖8所示，則應(選填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡為止.堆帶達動方向0m圖9（2）如圖9為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實驗圖象，橫坐標m為小車上祛碼的質(zhì)量.設(shè)圖中直線的

9、斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為，小車的質(zhì)量為.【導學號：81370126】【解析】（1）平衡小車所受阻力時，需要將祛碼取下；題圖紙帶反映了小車在做加速運動，即墊木墊高了，應減小木板的傾角，直到紙帶打出的點跡均勻為止.一一，.,1、，一.（2）當小車上的祛碼為零時，小車加速度為20=石，設(shè)小車的質(zhì)量為M則小車受到的拉力為F=Ma=M；圖中直線的函數(shù)關(guān)系式為-=kmb,根據(jù)牛頓第二定律F=（mMa,可解bab1倚：IM=口F=1，一,、一一，1b【答案】祛碼減小間隔相等（均勻）（2）-kk6 .（2017東陽模擬）某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)

10、系”實驗如下.圖10（1）圖10甲所示為實驗裝置圖.圖乙為某次實驗得到的一段紙帶，計數(shù)點A、B、C口E間的時間間隔為0.1s,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進行多次測量.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖11所示.圖中直線沒有通過原點，其主要原因是(3)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中祛碼質(zhì)量，進行多次測量，得到小車加速度一一,1質(zhì)量m及其對應的1的數(shù)據(jù)如表中所示:m實驗次數(shù)12345678小車加速度a/(m-s2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車和祛碼質(zhì)量mkg0.250.290.330.400.500.711.001.6711-/kgm4.003.453.032.502.001.411.000.601請在如圖12所示坐標紙中畫出a-mM線;1-r根據(jù)作出的才-圖象可以得到的結(jié)論是:m【解析】(1)由逐差法求小車的加速度一3XCEXAC4124X1022a=-2-=2m/s=0.43m/s4T4X0.1(2)圖線沒有過原點，與F軸有交點，說明實