探究加速度与力、质量的关系.docx

探究加速度与力、质量的关系<2018云MT保山)某同学利用图甲所示装置来研究加速度马力的关系.他将光电门J和2分别固定在长木板的A、B两处,换用不同的正勒通过细战拉同一小车(小车质业约为20()克)，姆次小车都从I可一位置由静止择放.<1)长木板右端垫一物块，其作用是用来:(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度为cm：(3)对于所挂理物的质麻，以下取依有利于减小实验误差的是(填选项)A.I克B.5克CIO克D.40克(4)现用该装置来探究功与速度变化的关系,关闭光电门2,测出多组型物的质Sb”和对应遮光条通过光电门I的时间。，通过描点作出线性图象，应作出图象(填选Jii)A.-mB.f-wrC.m-D.mAfAT答案】(1)平衡摩擦力(2)0.52(3>BC<4>D【试解析】(I)为了消除小车所受摩擦力计实验的影响，在该实脸中常要将长木板的一巡婺越适当的高<1,所以长木板右端蛰一的块,其作用是用来平幽厚擅力.学%科丹(2)游标卡尺主尺读数为：5mm,游标尺：时齐的是2,所以谈数为：2×O.I=O.2mm1所以<=5+O.2=5.2mm=4).52Cm:(3)立初与小车一起加建运动，因此克物时小车的拉力小于交物的京力，当支料的西量远远小于小车魇量计才可以认为的计小车的拉力大小等于支物的支力，而，A答案空物的电力太小，产生的加逑度不明显，不利于成小实脸误妄.因此BC比核裤合发术.故IiBC:,即(4)由数:&可知，小车及过光电门时的速度等于退光茶的优度除以时阿，诚实舲中保持小车质量M不变，因此有：/="，.即："=F=df,根据牛1第二定律有：O=,所以有：2s2v(j)MMdzMI1"2丁",丁:，由此可知若再出"1.77K图象图象为江原点的克我,会史直明木拿,故ABC错i2gs(z)(Ar)D正碉。【知识补给】实脸注意事总(I)实验原理是牛顿第二定律.故常常要测量力'质量投加速度的其中之二.常常要天平、色码(钩码)、韩黄沧J力计、打点计时独、纸带、刻度尺等.(2)实脸方法为控制变量法.即一般此实验要求，力.质量或,加速度中有一个此不变量，(3)实检而常要平幽欧擅力,可用纸带我,光电门来检验定否平衡.平惭过度则小车险到的合外力或加速度测量值偏小：平顺不足改未平街则小车交到的合外力或加逑度测量值(大。加来实胜用了工受导扰(摩捺力可忽略),则不用平衡摩弹力。(4)一版实脸中,以&码(物码)质量作为小车位到的拉力，比外要求硅码(的码>及吗*的总辰量，”远小于小车，嗫MAf°股理：实除加速度为/7,测量加速度为萼.，“远小于W时两者可认为相等。(5)使用弹M测力计的问15.一就拉力可立挂测出.此时不用满足S码及核碍叁的质量远小于小车质量。但委注意是否即列了动滑轮，若长川功滑轮,硅码和小车的加速度不再一致。(6)有时使用偷砂或,水来作为小车的动力来源,这样可以使小车受到的拉力连接变化.(7)小车质量不变,作出的”-尸图京可能出现的同题：枝侬题(狂少支联玛小车未动)平衡摩捺力不足或未平衡摩擦力；蚁撬距(不杜洪码小率就前)一平衡摩擦力过度；木路向下弯曲随将所杜硅码增多，不再满是，n远小于(8)课息分析：测量误爰、热帝与打点计时独很位孔间厚掾、空"阻力、滑轮西歪、不能充仝平街摩擦力、制的不能产格平行木板<I)在研究物体加速度与力的关系时，保持不变的物理砧是(只需填A或B),A.小车质Bt8. S三料桶和桶中硅码的质J½<2）实验中，首先要平衡摩撩力，具体做法是（只需埴A或B）。A.在电料桶中添加碓码,但小车带若纸带匀速运动B.取下般料桶，型起滑板的T1.5,使小车带着纸带匀速运动陶如图所示为'探究加速慢与物体质量的关系”实验装置图小车的质量为刖.托盘及砧树的质量为g.A.O-Wti图象<1）为了直观判断加速度和质收之间的关系,应根据实验数据作出的图象是D.a-图象叫<2）实验中应保证MI1（选填”等于2远小于”或“远大于”即2；<3）实验得到如图所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为兀A、B两点的间距片和A、C两点的间距X1.已测出.利用这两段间距计算小车加速度的表达式为="噌J为了探究质辰一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装徨,其中Af为带滑轮的小车的质收，”为砂和砂桶的质M，（滑轮顺收不计）打点计时:S并费测力计<1）实骁时，一定要进行的操作或保证的条件是,A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫,以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时涔，先接通电源，再杼放小车，打出一条纸带，I可时记录弹彼测力计的示数D.改变砂和砂桶的质fit,打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质瓜”?远小于小车的质垃A1（2）实险时得到一条纸带,如图所示，取A为测琏原点，B.D,F各点的测量坐标分别为XB=4.1cm.,tb=2.9cm.t=22.5cm.CE点坐标漏测出已知打点计时潺每0.02S打一个点,则小车运动的加速度O=ms2.（结果保留两位才r效数字）<3）以弹簧测力计的示数尸为横坐标，加速度“为纵坐标，画出的公产图象是,条口线，图戏与横轴的夹角为凡求得图找的斜率为人,则小乍的质量为卷（2018浙江宇被北仑中学）数字化信息系统D1.S（位移传厚器、数据采集器、计算机等），应用传感器和数据采集器自动获取和怆入实验数据,通过计芽机的快速处理得到实验的结果，提高了教学效率，使学生可以有更多的时间用于自主探究活动，改变传统的教学模式.学科#网下面通过DIS在长木板上研究物体加速度与力的关系,如图（1）实验装置.<1）本实验中（填写“要”或者“不要”）平衡摩擦力.<2）本实验钩码所受的Hi力作为小车所受拉力，需要潜足。<3）改变所挂钩码的致敬,多次重IX测枇。通过多次实脸，得到的数据，亘出图象（如图2所示）。结果发现图段明显偏离直绫,造成此误整的主要除因是A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质收太大D.所用小车的质量太大<4）如图2.尸不断增大,AS这一曲线不断延伸,那么加速度趋向值.如图2.F不断增大.那么绳子的拉力的向值2018卜海金U中学）在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实物中时,甲、乙两组分别用如图A、8所示的实骆装置实验电物通过细线瞪过滑轮拉相同质届小车,位移传出器8«!小车起沿水平轨道运动，位移传厚器A固定在轨道一端,甲纲实验中把申勒的重力作为拉力F，乙如H接用力传感器测得拉力R改变Jg物的理力电红实验多次,记录多组数据.并画出“F图象.<1)位移传感器B区干.(城发射涔”或“接收擀”)<2)甲组实验把Hi物的IR力作为拉力F的条件是,(3)图C中符合甲组同学做出的实验图象的是；符合乙组同学做出的实龄图象的是【参考答案】卷(I)AB(1)该矣采用了“控射变量法”，即在研生力遑支、于垂、力这三小扬或堂中任意两个之同的关系三+.要保持另一个不变.里比在科京扬绿加遑支国力的关系时.保持不变的朝左量是小车的质量,故A正通.B绳硬：(2)为了便捷子的拉力等于小车的合外力，在遗?i实验之前要之吁4支，僮力，旻体做法是：逐多整高长求版不学走滑期的一端，般投未桂沙糖的小车,恰使延奇既学的小车勺遑下潸.故AHHi,B壬靖.【名师点哈】明畸实脸原理，正确理解实物中具体操作的含义，加强基本物理观律在实验中的应用。翰(1)C(2)远大于(3)且言(D根祗牛顿第二定律可得2?m1.a,故“IB条为一条I1.tV能直说判断加速度和质量叫ni之间的关系。m1.m>gm.gT="r"=(2)将两者£作一个生体，对斑体有"E?=(，小+班)。，对小车疔T=K,联立可得叫+叫j+Z!1.只有当叫»R时.Tmzg。根据建£法可徘XW-XAI,a7而依-XW=(X2-xj-M=X2-Zq.故解fa=与产1是J(1)BCD(2>5.0D(I)本题拉力可以由弹簧测力计测出，不客委用大平测出砂和砂捅的放M,也叫不需要使小桶(也括砂)的质量远小于本的总危量.故AE钳深：该题是弹美测力计测出拉力,从M表示小车殳到的合外力.衿帚滑轮的长木扳右端垫高，以平衡摩擦力，B正确：打点计时热运用时，都是先接通电温，待打点秘定后再择放级带.该实验探究,加速度与力和质量的关系.要记求弹灸测力计的示效，C正碉：改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小.打出几条嫉吊,研究加速度随F变化关系,D正科(2)由匀变速直准运动的推论=<"'可知，加速度“=X*-xtv>().096-0.088(2xO.O2f=5.0m*.(3)时而尸田表说.田京的斜卑表示小车质量的倒数.弹吴浏力计的示数2F=M*fpa-F,-F国伐的料率为k,JNJt=-,故小车质量为M=D正确。学科%网/k卷(I)要(2)的码用量远小于小车和住移传感器)质量(3)C(4)&小车(和位秒传感看)的丈量(1)在研宽物体加速度应力的关系时.用钩码所受的点力作为小车所受的令力.所以富於平衡庠擦力：(2)以小车与物码组成.的系统为呀定时象,系统所受的合外力手于构码的电力次，由牛M第二定律得：“.=(M+m).小车的加速及a=.m+M小车殳耳的拄力F=Ma=1蛆,inM当，z<M时，可以认为小车次到的合力等于钩码的支力.所以应满足钩码胆量远小于小车(和位移传感2i)质量：(3)小车与轨道之同存在学瘵，会速或国像不迂原点.，不会途.,4-尸田家供哥克城，故A报送；只有导怨果持水平，小多堂好的拉力才保持不变，所以早就偎持水孑，不会造,a-尸雷未公害变纹，故B错误：如足构耳的度量太大，则小军受到的合力小于构瑞的重力.安会谈展依大，-尸弟跳公熹史鼓.故C正磅：ffK<U,可以认为小车受到的合力等于构码的重力，-F国家是一条文或，找D缩误.(4)当铐应的质景:i小于小主的总质量时，姆马肝受的重力才能作为小本所支外力，加果片大相应的质差，财外力康大，.4B这一由我不蜥造田，寇堤小车的加2更G一笔.<m,加湾斐丝名为g：比时京于小车现住移传感m.F=Ma.尸电句便为小车叁住移看感誉的息鱼堂.菊(I)发射后(2)小车的魔量述大于受物的质量(3)(I)位移传感落(B)属于发射否(2)在嫉实胎中实除是：mg=(f+w)a,矣满足顶?=Mq应该使文物的慈殖量逅小于小车的质量.即小本的质量迹大于重物的质量。(3在质量不受的条件下，加遑度与外力廉正比：由安原SE:mMa得T天实评上'=泮一，即S5W加的质量康大，不笈高足支物的先量近找小?小车的员量.所以由(c)中Af-m符合守场同手做出的实龄图表的是.乙如三接用力件电B流得权力F,正着重物的质量原大拄力F流量是次科的.-尸关系为一便尹的宜笠.合乙诅冏孕救出的女会壬息的是.