導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)四 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件 新人教版

《導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)四 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)四 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件 新人教版（51頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 1學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。2 2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。3 3掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)基礎(chǔ)落實(shí)基礎(chǔ)落實(shí)【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】探究加速度探究加速度a a與力與力F F及質(zhì)量及質(zhì)量M M的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控制一個(gè)參量本方法是控制變量法，即先控制一個(gè)參量小車小車的質(zhì)量的質(zhì)量M M不變，討論加速度不變，討論加速度a a與力與力F F的關(guān)系，再控制小的關(guān)系，再控制

2、小盤和砝碼的質(zhì)量不變，即力盤和砝碼的質(zhì)量不變，即力F F不變，改變小車質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量M M，討論加速度討論加速度a a與與M M的關(guān)系。的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；紙帶及復(fù)寫紙；小車；一端附有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；紙帶及復(fù)寫紙；小車；一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板；小盤和砝碼；細(xì)繩；低壓交流電定滑輪的長(zhǎng)木板；小盤和砝碼；細(xì)繩；低壓交流電源；導(dǎo)線；天平；刻度尺。源；導(dǎo)線；天平；刻度尺。【實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟】1 1用天平測(cè)量小盤的質(zhì)量用天平測(cè)量小盤的質(zhì)量m m0 0和小車的質(zhì)量和小車的質(zhì)量M M0 0。2 2按圖實(shí)按圖實(shí)1 1所示把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是所示把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系

3、在小車上不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上( (即不給小車加牽引即不給小車加牽引力力) )。圖實(shí)圖實(shí)13平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直下面墊上一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)，小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恰好與這時(shí)，小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。4把小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，并在小盤內(nèi)放入把小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，并在小盤內(nèi)放入適量

4、的砝碼，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓適量的砝碼，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶。小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶。5改變小盤內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟改變小盤內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟(4)，并多，并多做幾次。做幾次。6保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車上放上保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶。帶。7改變小車上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟改變小車上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟(6)?！緮?shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理】1保持小車質(zhì)量不變時(shí)，計(jì)算各次小盤和砝碼保持小車質(zhì)量不變時(shí)，計(jì)算

5、各次小盤和砝碼的重力的重力(作為小車的合力作為小車的合力)及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度填入表及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度填入表(一一)中。中。表表(一一)實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度加速度a/(ms2)小車受力小車受力F/N12342.保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變時(shí)，計(jì)算各次小車保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變時(shí)，計(jì)算各次小車和砝碼的總質(zhì)量及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度，填入表和砝碼的總質(zhì)量及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度，填入表(二二)中。中。表表(二二)實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度加速度a/(ms2)小車和砝碼的總質(zhì)量小車和砝碼的總質(zhì)量M/kg1234【誤差分析誤差分析】1 1因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝

6、碼的總重力代替小車受到的拉力盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力( (實(shí)際上小車實(shí)際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力) )，存在系統(tǒng)，存在系統(tǒng)誤差。誤差。2 2摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差。都會(huì)引起誤差?！咀⒁馐马?xiàng)注意事項(xiàng)】1 1在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)

7、動(dòng)。車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)。2 2實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2 2、3 3不需要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡不需要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。摩擦力。3每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出?？傎|(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出。只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。的拉力。4改變拉力和小車質(zhì)量后，

8、每次開始時(shí)小車應(yīng)改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開小盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車。車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車。課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及操作考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及操作例例1某實(shí)驗(yàn)小組利用圖實(shí)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖實(shí)2所示的裝置探所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。圖實(shí)圖實(shí)2(1)(多選多選)下列做法正確的是下列做法正確的是_(填字母代填字母代號(hào)號(hào))。A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行板保持平行B在調(diào)節(jié)木板

9、傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度重新調(diào)節(jié)木板傾斜度(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_木塊和木塊上砝木塊和木塊上砝碼的總

10、質(zhì)量。碼的總質(zhì)量。(選填選填“遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于”，“遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于”或或“近近似等于似等于”)(3)甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖實(shí)甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖實(shí)2所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力與拉力F的的關(guān)系，分別得到圖實(shí)關(guān)系，分別得到圖實(shí)3中甲、乙兩條直線。設(shè)甲、中甲、乙兩條直線。設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲甲、m乙乙，甲、乙用的木塊與木，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為甲甲、乙乙，由圖可知，由

11、圖可知，m甲甲 _m乙乙 ，甲甲_乙乙。(選填選填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)圖實(shí)圖實(shí)3 解析解析(1)木塊下滑時(shí)，受到重力、細(xì)線的拉木塊下滑時(shí)，受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，應(yīng)該使力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，應(yīng)該使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行且使重力的下滑分量細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行且使重力的下滑分量mgsin 等于等于摩擦力摩擦力mgcos ，即，即mgsin mgcos (其中其中為木板為木板的傾角的傾角)，故平衡摩擦力時(shí)，不能懸掛砝碼桶，故平衡摩擦力時(shí)，不能懸掛砝碼桶，A正正確、確、B錯(cuò)誤；由平衡摩擦力的公式可知兩邊的質(zhì)量錯(cuò)誤；由平衡摩擦力的公式可知兩

12、邊的質(zhì)量m可以消去，故改變木塊上的砝碼的質(zhì)量時(shí)，木塊及可以消去，故改變木塊上的砝碼的質(zhì)量時(shí)，木塊及其上砝碼的總重力的下滑力仍能和總的摩擦力抵消，其上砝碼的總重力的下滑力仍能和總的摩擦力抵消，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，故不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，故D正確；通過(guò)紙帶求正確；通過(guò)紙帶求木塊加速度，要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出足夠多木塊加速度，要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出足夠多的點(diǎn)，這就要求將木塊放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，的點(diǎn)，這就要求將木塊放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，并且先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，并且先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，故選項(xiàng)故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 (2)(2)實(shí)驗(yàn)中平

13、衡好摩擦力后，繩的拉力提供木實(shí)驗(yàn)中平衡好摩擦力后，繩的拉力提供木塊的合外力即塊的合外力即Fma；砝碼桶及桶內(nèi)砝碼與木塊運(yùn)動(dòng)；砝碼桶及桶內(nèi)砝碼與木塊運(yùn)動(dòng)的速度相等，由牛頓第二定律得的速度相等，由牛頓第二定律得mgFma，兩式，兩式聯(lián)立得聯(lián)立得mg(mm)a，當(dāng)，當(dāng)mm時(shí)，時(shí)，mmm，mgma即當(dāng)即當(dāng)mm時(shí)，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力時(shí)，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，故應(yīng)選填近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，故應(yīng)選填“遠(yuǎn)小遠(yuǎn)小于于”。 答案答案(1)AD(2)遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于(3)小于大于小于大于規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1在平衡摩擦力時(shí)，要取下細(xì)線和砝碼盤在平衡摩擦力時(shí)，要取下細(xì)線和砝碼盤(

14、含砝含砝碼碼)，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速度，如果紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，個(gè)初速度，如果紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。平衡摩擦力后，不管以后是改變砝碼盤和砝平衡。平衡摩擦力后，不管以后是改變砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量還是改變碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。小車和鉤碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。2在滿足小車與車上所加鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于在滿足小車與車上所加鉤

15、碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下，小車受到的拉力砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下，小車受到的拉力才可視為等于砝碼盤和砝碼的總重力。才可視為等于砝碼盤和砝碼的總重力。1 (2014課標(biāo)課標(biāo))某同學(xué)利用圖實(shí)某同學(xué)利用圖實(shí)4甲所示甲所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤與鉤碼的質(zhì)量碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中小車的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器含發(fā)射器)的質(zhì)量為的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器

16、及與之相連的計(jì)算機(jī)得到，回答下列問(wèn)題：及與之相連的計(jì)算機(jī)得到，回答下列問(wèn)題：圖實(shí)圖實(shí)4 (1)(1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成的質(zhì)量成_(填填“線性線性”或或“非線性非線性”)關(guān)系。關(guān)系。(2)由圖乙可知，由圖乙可知，am圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是原因是_。(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變?cè)谛≤囐|(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)

17、中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是_。鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件。鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是是_。解析解析(1)將圖乙中各點(diǎn)連線，得到的是一條曲將圖乙中各點(diǎn)連線，得到的是一條曲線，故線，故a與與m的關(guān)系是非線性的。的關(guān)系是非線性的。(2)由圖乙可知，當(dāng)鉤碼質(zhì)量不為零時(shí)，在一定由圖乙可知，當(dāng)鉤碼質(zhì)量不為零時(shí)，在一定范圍內(nèi)小車加速度仍為零，即鉤碼對(duì)小車的拉力大范圍內(nèi)小車加速度仍為零，即鉤碼對(duì)小車的拉力大于某一數(shù)值時(shí)小車才產(chǎn)生加速度，故可能的原因是于某一數(shù)值時(shí)小車才產(chǎn)生加速度，故可能的原因是存在摩擦力。存在摩擦力。答案答案(1)非線性非線性(2)存在摩擦力存在摩擦力 (3)調(diào)節(jié)軌調(diào)節(jié)軌道的傾斜

18、度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量道的傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理例例2(2016寧德質(zhì)檢寧德質(zhì)檢)某次某次“探究加速度探究加速度a跟物跟物體所受合力體所受合力F和質(zhì)量和質(zhì)量m的關(guān)系的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：圖實(shí)圖實(shí)5(1)(1)圖實(shí)圖實(shí)5甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙為某甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E間間的時(shí)間間隔為的時(shí)間間隔為0.1 s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為大小為_m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)保持小車質(zhì)量不

19、變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度行多次測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力隨拉力F的變化圖線，如圖實(shí)的變化圖線，如圖實(shí)6所示。圖中直線沒(méi)有通過(guò)所示。圖中直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是原點(diǎn)，其主要原因是_。圖實(shí)圖實(shí)6答案答案(1)0.43(2)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分或平衡摩擦力不充分)(3)如圖所示如圖所示圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，表明在合外力一定時(shí)，圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，表明在合外力一定時(shí)，加速度跟質(zhì)量成反比加速度跟質(zhì)量成反比2 (2016江西聯(lián)考江西聯(lián)考)為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與為了探究質(zhì)量一定時(shí)

20、加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)8所示的實(shí)驗(yàn)裝所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶為砂和砂桶的質(zhì)量。的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì)滑輪質(zhì)量不計(jì))圖實(shí)圖實(shí)8(1)(多選多選)下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的是下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的是_。A用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力C小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D改變砂和砂桶的

21、質(zhì)量，打出幾條紙帶改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖實(shí)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖實(shí)9所示的一條紙所示的一條紙帶帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為出小車的加速度為_m/s2(結(jié)果保留兩位有效結(jié)果保留兩位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字)。圖實(shí)圖實(shí)9 (3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱為橫坐

22、標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的坐標(biāo)，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為的夾角為，求得圖線的斜率為，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為，則小車的質(zhì)量為_。圖實(shí)圖實(shí)10解析解析(1)由實(shí)驗(yàn)原理圖可以看出，由彈簧測(cè)力計(jì)由實(shí)驗(yàn)原理圖可以看出，由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可得到小車所受的合外力的大小，故不需要的示數(shù)可得到小車所受的合外力的大小，故不需要測(cè)砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量測(cè)砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，A、E錯(cuò)；為保證繩上拉力錯(cuò)；為保證繩上拉力提供合外力，必須平衡摩擦力，提供合外力，必須平衡摩擦力，B對(duì)；

23、小車應(yīng)靠近對(duì)；小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再放小車，同時(shí)讀出彈打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再放小車，同時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，C對(duì)；為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，需改對(duì)；為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，需改變砂和砂桶的質(zhì)量多做幾次實(shí)驗(yàn)，變砂和砂桶的質(zhì)量多做幾次實(shí)驗(yàn)，D對(duì)。對(duì)。答案答案(1)BCD(2)1.3(3)D例例3某同學(xué)利用如圖實(shí)某同學(xué)利用如圖實(shí)11甲所示的裝置探甲所示的裝置探究究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”，具體實(shí)，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：驗(yàn)步驟如下：圖實(shí)圖實(shí)11A按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶(含少量含少量砂子砂子)；B調(diào)節(jié)長(zhǎng)木

24、板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；C取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)最取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)最m，并記下；并記下；D保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過(guò)光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間；后通過(guò)光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間；E重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)重復(fù)B、C、D步驟。步驟。

25、(1)若砂桶和砂子的總質(zhì)量為若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為重力加速度為g，則步驟，則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為力大小為_。(忽略空氣阻力忽略空氣阻力)(2)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小車上遮光片的如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小車上遮光片的寬度為寬度為_mm。(3)若遮光片的寬度為若遮光片的寬度為d，光電門甲、乙之間的距離，光電門甲、乙之間的距離為為l，通過(guò)光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間分別為，通過(guò)光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間分別為t1、t2，則小車的加速度則小車的加速度a_。(4)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是A砂桶和

26、砂子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量砂桶和砂子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于砂桶和砂子的總質(zhì)量小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于砂桶和砂子的總質(zhì)量C平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和砂桶平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和砂桶D平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶(4)設(shè)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角為設(shè)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角為，則，則mgMgcos Mgsin ，可以看出，可以看出m與與M之間只需滿足之間只需滿足上式即可，選項(xiàng)上式即可，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，由于此題中實(shí)驗(yàn)步驟錯(cuò)誤，由于此題中實(shí)驗(yàn)步驟B在砂桶拉力作用下小車平衡，取下細(xì)繩和砂桶后，在砂桶拉力作用下小車平衡，取下細(xì)繩和砂桶后，小車加速下滑時(shí)所受合力大小等于砂桶和砂子的總小車加速下滑時(shí)所受合力大小等于砂桶和砂子的總重力重力mg，平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶，小車，平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶，小車重力沿斜面的分力必須與砂桶和砂子的總重力以及重力沿斜面的分力必須與砂桶和砂子的總重力以及小車向下運(yùn)動(dòng)所受摩擦力之和相等，選項(xiàng)小車向下運(yùn)動(dòng)所受摩擦力之和相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、錯(cuò)誤、D正確。正確。