巩固练习 实验：探究加速度与力、质量的关系(2)
2 实验：探究加速度与力、质量的关系
2 实验：探究加速度与力、质量的关系【例题解析】例1 请谈谈确定本实验研究课题的思路。
解析： 从前几章知识可知，物体的速度是描述物体运动状态的物理量，物体的运动状态变化，是以速度这一物理量的变化表现出来的，而我们已经学习过的加速度又是描述物体速度变化快慢的物理量，所以第一个课题的确定就应是研究加速度与力的关系。
而在相同力的作用下，由于物体的惯性不同，速度变化的快慢也不同，质量是物体惯性大小的量度，所以第二个课题的确定是研究加速度与质量的关系。
点评： 实验研究课题的确立，为科学探究提出了一个明确的目标。
要注意通过观察分析或逻辑推理，培养自己提出问题、确定研究课题的能力。
例2 在本探究实验中，为什么可用两车的位移之比表示加速度之比？解析： 在本探究实验中，两车均做初速度为0的匀加速直线运动。
由匀加速直线运动位移公式 2021at t v x +=， 式中v 0=0，且两车的运动时间t 相等，故有a ∝ x ，即2121a a x x =，可用两车的位移之比表示加速度之比。
点评： 当问题探究的是某物理量与其他物理量之间的比例关系时，可以不测出该物理量的具体数值，只需测出不同情况下该物理量的比值就行了。
例3 在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（ ）A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，后接通电源D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响 解析： 平衡摩擦力时，不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上，即不对小车施加拉力。
在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，反复移动其位置，直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止。
设木板的倾角为θ，则平衡摩擦力后有mg sin θ = μ mg cos θ，即θ = arctan μ，θ与小车的质量无关，故每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力。
实验：探究加速度与力、质量的关系
八、它案设计 利用下列器材：带有定滑轮的木板、铁架台、小车、滑轮、
钩码、大号铁夹、米尺、细绳、粘泥等设计实验，探究加速度a 和它所受的力F之间的关系。
第21页，共35页。
(1)用5个铁架台将两块木板架起，如图4－2－5所示。由 钩码和两个动滑轮组成动力系统，如果不考虑滑轮本身的质量， 拉小车B的力是拉小车A的力的2倍，即F1∶F2＝1∶2。每辆小车后
第34页，共35页。
第35页，共35页。
是相同的，因此，实验中的力F的含义可以是物体所受的合力。
②平衡摩擦力：如图4－2－1所示，纸带穿过打点计时器。为了 消除摩擦力对小车的影响，可将木板无滑轮的一端稍微垫高一些， 用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦力，直到小车不挂重物 时能在木板上匀速运动为止。
第8页，共35页。
当挂上重物时，只要重物的质量远小于小车的质量，那么 我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大小等于小车所受的 合力的大小。增减盘中砝码的个数可改变小车所受到的合力。
面拖一根细绳，绕过木板后竖直下垂被一固定在桌面上的大号铁夹 夹住。
图4－2－5
第22页，共35页。
(2)用粘泥将两辆小车的质量调整得完全一样，用小车后 面的细绳将小车拉到木板右端后用铁夹夹紧细绳，使小车静 止。
(3)在小车的起始位置做上记号，然后松开铁夹，两小车便 由静止开始做匀加速运动。经过适当的时间，再夹住铁夹，使 小车停止运动。
第10页，共35页。
四、实验步骤
(1)用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数
值记录下来。 (2)按图4－2－2将实验器材安装好(小车上不系绳)。
图4－2－2
第11页，共35页。
(3)平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移 动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀 速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。
实验：探究加速度与力、质量的关系 精品教案 (2)
2实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标1．经历完整的探究加速度与力和质量的关系。
2．通过实验探究，了解加速度与力、质量的关系。
3．进一步巩固通过实验求加速度的方法。
4．在实验设计与数据分析的过程中，体会探究的乐趣，感悟物理学的统一美。
教学重难点教学重点1．探究加速度与力、质量关系的实验设计、实验步骤、数据处理。
2．加速度与力、质量的关系。
教学难点1．探究加速度与力、质量关系的实验设计、实验步骤、数据处理。
2．加速度与力、质量的关系。
教学准备多媒体课件、长木板、小车、钩码、细绳、纸带、打点计时器、小盘教学过程新课引入教师活动：展示人推车的图片。
教师口述：日常生活中，我们常见到如图所示的情境：若帮忙推车的人越多，推力越大，车的速度改变就越快；相同推力下，若汽车是空车，则比满载时速度改变快。
可见，汽车获得的加速度与其质量和所受外力有关。
通过观察，加速度与力和质量可能存在以下关系：对同一物体，作用力越大，加速度越大；对不同物体，在相同力的作用下，物体质量越小，加速度越大。
真有这样的规律吗？下面，我们通过实验来探究加速度与力、质量之间的关系。
讲授新课一、实验目的教师口述：通过刚才的讨论。
我们已经知道了本次的实验即为探究加速度与力、质量的关系。
二、实验设计（一）整体思路教师设问：可能影响加速度的因素有两个，一是质量，二力外力。
怎样才能判断某一可能因素是否对加速度有影响呢？学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
控制变量法。
在探究质量对加速度的影响时，控制合外力不变，改变研究对象质量的大小，观察加速度的变化。
在探究外力对加速度的影响时，探究研究对象的质量不变，改变外力的大小，观察研究对象加速度的变化。
（二）要测量的物理量教师设问：需要测量哪些物理量？学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
要测量的物理量：加速度、质量、力。
（三）物理量的测量教师活动：设问质量、加速度、力的测量。
28巩固练习实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度、力、质量之间的关系【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. 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a丄 0 卜'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（ ）实验中一定要测出加速度的具体数值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 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 F 2为横坐标 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a- F 图象，下列说法正确的是 （ ）A. B. C.D. 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 （小车的总质量为 M 重力加速度为g ）对于本实验，以下说法中正确的是（）砂和桶的总质量 m 要远大于小车的总质量 M每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力 小车的加速度可用 a=mg/M 求解 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4. A . B . C .丁帀电源插头纸带尹、电火花计时器二、解答题：1.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线PQ并测出间距d .开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F o,以此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F i的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是&(3)用加水的办法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_________ .a.可以改变滑动摩擦力的大小b可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出摩擦力的大小d.可以获得更大的加速度以提高实验精度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__________________________ 。
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系物体运动的加速度与物体所受的力和质量有关系，这是物理学基本定律之一。
而加速度、力和质量的具体关系是怎么样的呢？本实验旨在通过实验方法探究加速度与力、质量的关系，进一步了解物理学中的相关定律。
实验材料•包括各种质量的金属小球和一张光滑的水平面•一台摩擦力小的水平面•一根较长的铅笔或直尺•一台置于水平面上的计时器实验步骤1.将光滑的水平面放在桌面上，将较长的铅笔制成倾角不大于5度的斜面，并安放在光滑水平面的一端。
2.将金属小球放在斜面的另一端，从斜面顶端将金属小球推出，通过计时器测定小球通过斜面的时间t。
3.多次重复实验，用相同方法分别测定不同质量的金属小球通过斜面的时间t，并记录数据。
4.手持小球，并以不产生抛出小球的力量施加水平推动（注意方向与斜面的夹角不大于5度），然后快速松手将小球滚动到斜面，记录通过斜面的时间t。
5.用相同方法分别测量不同质量的金属小球通过斜面的时间t，并记录数据。
实验结果及分析实验中记录的各组数据可以用下表表示：金属小球质量（g）物块自由落体过S所用时间t（s）物块沿斜面滚动过S所用时间t（s）10 0.53 0.62 20 0.76 0.88 30 0.93 1.25 40 1.12 1.41根据理论公式可以算出实验中小球通过水平面的加速度如下（其中s为金属小球通过斜面的距离）：a = 2s / t^2按照上述公式计算不同质量的金属小球在自由落体和沿斜面滚动运动时的加速度，可得：金属小球质量（g）自由落体的加速度（m/s^2）沿斜面滚动的加速度（m/s^2）10 4.15 3.2320 2.63 2.2530 2.05 1.0440 1.76 0.98将实验结果制成图表，可以清晰地看出通过自由落体和沿斜面滚动运动时，金属小球的加速度和其质量之间的关系：加速度与质量的关系图表加速度与质量的关系图表实验结果表明，通过自由落体和沿斜面滚动运动时，小球的加速度与质量呈反比例关系。
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【实验步骤】1.用天平测出小车和砝码的总质量M,小盘和砝码的总质量m,把数值记录下来。
2.按如图所示把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在车上,即不给小车施加牵引力。
3.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板。
反复移动木板的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态。
这时,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。
4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘,先接通电源再放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,打完点后切断电源,取下纸带,在纸带上标上纸带号码。
5.保持小车和砝码的质量不变,在小盘里放入适量的砝码,把小盘和砝码的总质量m′记录下来,重复步骤4.在小盘内再放入适量砝码,记录下小盘和砝码的总质量m″,再重复步骤4。
6.重复步骤5两次,得到三条纸带。
7.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点,测量计数点间的距离,算出每条纸带上的加速度的值。
8.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点,如果这些点是在一条过原点的直线上,便证明了加速度与作用力成正比。
9.保持小盘和砝码的质量不变,在小车上加砝码,重复上面的实验,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码总质量的倒数,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点。
如果这些点是在一条过原点的直线上,就证明了加速度与质量成反比。
例1 .如右图所示的装置来探究物体的加速度a与力F、质量m的关系实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动．(1) 通过_________，就可以改变小车所受的合力。
(2) 探究加速度a与质量m的关系时，应以______为纵坐标、_________为横坐标画出图象，这样就能直观地看出a与m的关系。
例2.在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。
实验：探究加速度与力、质量的关系
问题7
a
实验：探究加速度与力、质量的关系
a
对小盘和砝码： mg-F=ma 对小车： F=Ma m 联立上两式，消去a,得： mg F F M
m<<M
实验：探究加速度与力、质量的关系
四、实验步骤：
1.称量质量：用天平测量小盘的质量m和小车的质 量M。 2.安装器材：按照实验装置图将器材安装好，但 不把悬挂小盘的细绳系在小车上。 3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下 面垫上一块薄木板，使小车匀速下滑。 4.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，取下纸带编号码。 5.保持小车的质量M不变，改变砝码和小盘的质 量m,重复步骤4。 6.保持砝码和小盘的质量m不变，改变小车的质 量M，重复步骤4和6.
实验中我们需要使小车做匀加速直 线运动，所以必须要使绳拉小车的力成为小 车受到的合力，否则还要计算滑动摩擦力， 使问题复杂化，那么怎样抵消摩擦力的影响 呢？ FN
F Ff
问题4
Mg
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验中我们需要使小车做匀加速直 线运动，所以必须要使绳拉小车的力成为小 车受到的合力，否则还要计算滑动摩擦力， 使问题复杂化，那么怎样抵消摩擦力的影响 呢？
实验：探究加速度与力、质量的关系
小结
探究加速度与力、质量的关系 1.研究方法： 控制变量法 2.数据处理方法： 图象法
3.结论：a∝F a∝1/m
F a m
同学们 再见！
问题2
F----小盘和盘内的砝码的总重力（天平）
实验：探究加速度与力、质量的关系
问题3
实验的装置是怎样的？
实验：探究加速度与力、质量的关系
三、实验器材：
小车、纸带、打点计时器、学生 电源、细线、小盘、砝码、一端带定 滑轮的长木板刻度尺、垫片、天平、 刻度尺、铅笔.
实验：探究加速度与力、质量的关系-每课一练
课时作业(十五)实验：探究加速度与力、质量的关系A组基础落实练1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：(1)当质量m一定时，a与F合成________；当力F一定时，a与M成________．(2)如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．本实验中探究的方法是控制变量法C．实验时，先放开小车，后接通电源D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究结果也不会产生影响解析：(1)当质量m一定时，a与F合成正比；当力F一定时，a与M成反比．(2)平衡摩擦力时，应使小车在不受拉力作用下拖动纸带做匀速直线运动，A错．实验中采用控制变量法，即研究加速度与合力关系时控制小车质量不变，研究加速度与小车质量关系时要控制拉力不变，B对．实验时，先接通电源打点，后放开小车拖动纸带运动，C错．为减小实验误差，实验时必须做到重物的质量远小于小车的质量，D错．答案：(1)正比反比(2)B2.如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，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，打开夹子后经过相同的时间，两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x1解析：本题中只说明了两小车是相同的，并未告诉小车的质量是多少．当m1＝m2时，两车加砝码质量仍相等，若F1＝2F2，则a1＝2a2，由x＝12，A项对．若m1＝2m2时，无法确定两车2at加砝码后的质量关系，两小车的加速度关系也就不明确，故无法判定两车的位移关系．答案：A3．某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．(1)如图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为________ m/s，小车的加速度大小为________ m/s2.(结果均保留两位有效数字)(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．解析：(1)AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度，即B点的瞬时速度，故v B＝AB＋BC4T＝(6.19＋6.70)×10－24×0.02m/s＝1.6 m/s.由逐差法求解小车的加速度a＝(CD＋DE)－(AB＋BC)4(2T)2＝(7.21＋7.72－6.19－6.70)×10－24(2×0.02)2m/s2＝3.2 m/s2.(2)将坐标系中各点连成一条直线，连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示．(3)图线与横轴有截距，说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．答案：(1)1.6 3.2(2)见解析图(3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够B组能力提升练4．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：(1)实验开始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？(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)．解析：(1)气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的，或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动．(2)在该实验中实际是mg＝(M＋m)a，要满足mg近似等于Ma，应该使砝码的总质量远小于滑块的质量．若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，m4＝400 g 不能满足，故选D项．(3)根据挡光片通过光电门的速度可以用平均速度代替，得通过第一个光电门的速度v1＝DΔt1。
- 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)。
【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()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）对于本实验，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MB．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1am图象容易更直观判断出二者间的关系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（）A．B．C．D．7、（2016 金坛市校级模拟）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是（）A．m远大于M B．m远小于M C．m略大于M D．m略小于M8、（2016 徐州模拟）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）A．打点计时器应使用低压直流电源B．应将木板左端适当垫高平衡小车受到的摩擦力C．释放小车的同时接通打点计时器的电源D．应尽量保证小车的总质量远大于沙和桶的总质量二、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）。
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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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。
（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______________________________________。
（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。
（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。
甲0 1222324A B cm乙（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。
②由以上数据可计算出打点计时器在打A 、B 、C 、D 、E 各点时物体的速度，其中打E 点的速度v E =________m/s （取三位有效数字）③如某同学已求得A 、B 、C 、D 四点的瞬时速度分别为0.078m/s 、0.12m/s 、0.16m/s 、0.20m/s 。
试根据以上数据和你求得的E 点速度在下面所给的坐标中，作出v-t 图象。
要求标明坐标及其单位，坐标的标度值（即以多少小格为一个单位）大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸。
从图象中求得物体的加速度a=______m/s 2（取两位有效数字）。
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．(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．【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。
平衡摩擦力后，根据sin cos mg mg θμθ=，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、ACA 、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．C 、在探究加速度与质量的关系时作出1a m-图象容易更直观判断出二者间的关系，故C 正确． 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 ． 7、B解析：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有：mg m M a =+（），解得：mga m M=+，以M 为研究对象，得绳子的拉力为：Mm m a MF M g=+=显然要有F =mg 必有m +M=M ，故有M ＞＞m ，即只有M ＞＞m 时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．故选：B ．8、D解析：A 、打点计时器应使用低压交流电源，故A 错误；B 、应将木板右端适当垫高平衡小车受到的摩擦力．故B 错误．C 、实验时应先接通电源后释放小车，故C 错误；D 、让小车的质量m 1远远大于沙和桶的总质量m 2，因为：际上绳子的拉力F=，故应该是：m 2＜＜m 1，即实验中应满足沙和桶的总质量远小于小车的质量，故D 正确． 故选：D ． 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 （2）212x at =由于两车运行的时间相同，发生的位移和加速度成正比。