2017_2018学年高中物理第四章力与运动第二节影响加速度的因素课时跟踪训练含解析粤教版必修1
2018-2019学年高中物理第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力质量的关系课件新人教版必修
三、制定实验方案的两个问题 这个实验需要测量的物理量有：物体的加速度、物体的质
量、物体所受的力．__物___体__的__质__量____可以用天平测量，本实验 主 要 解 决 的 问 题 是 怎 么 测 量 __加__速__度___ 和 怎 样 提 供 与 测 量 ____物__体__所__受__的__力_______.
6．保持小车所受合力不变，在小车上加砝码，并测出小车 和放上砝码后的总质量 M1，接通电源放开小车，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．
7．继续在小车上加放砝码，重复步骤 6，多做几次实验， 在每次得到的纸带上标上号码．
五、数据处理
1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中：
小车与砝码总质 量的倒数M1 /kg－1
1
2
3
4
5
由以上数据画出它的 a-M 图象及 a-M1 图象，如图甲、乙所 示．
通过 a-M 和 a-M1 关系图象，我们可以得出小车的加速度 a 与质量 M 成反比，与质量的倒数M1 成正比．
如图 a 为某同学设计的“探究加速度与物体所 受合力 F 及质量 M 的关系”实验装置简图．在实验中认为细线 对小车拉力 F 的大小等于砝码和砝码盘的总重力，小车运动加 速度 a 可用纸带上的点求得．
(1)怎样测量(或比较)物体的加速度 在运动物体上安装一条穿过打点计时器的纸带，根据纸带 上打出的点来测量加速度．在这个实验中也可以测加速度与其 他量之间的比例关系．测量不同情况下(即不同受力、不同质量 时)物体加速度的比值就可以了． 由于初速度为零时，a＝2t2x，如果测出这两个初速度为零的 匀加速直线运动在相同时间内发生的位移 x1、x2，位移之比就 等于加速度之比，即aa12＝xx12.
高中物理必修一 第四章 第二节 加速度与力、质量之间的关系
滑块(包含遮光条与砝
码)的质量M/kg
Δt1/s v1/(m·s－1) Δt2/s v2/(m·s－1) s/m a/(m·s－2)
作出 a－M1 图像(如图所示) 结论：a∝M1 .
3.注意事项 (1)气垫导轨的气源不能长时间供气(不要超过3分钟)，做完一组实验应 立即 关闭 气垫导轨气源. (2)实验之前应调节地脚螺丝，使不挂小桶时滑块通过两个光电门的时 间相同 ，说明气垫导轨已被调平. (3)为了保证滑块所受的拉力近似地等于小桶的重力，实验过程中应使 小桶的总质量 远小于滑块的质量. (4)作图时应使直线通过尽量多的点，不在线上的点 均匀 分布在线的两 侧，偏离太远的点应舍去.
滑块质量M＝________kg
橡皮泥及小桶的
质量m/kg
F/N Δt1/s v1/(m·s－1) Δt2/s v2/(m·s－1) s/m a/(m·s－2)
作出a－F图像(如图所示) 结论：a∝F.
(2)探究加速度与质量的定量关系 保持合外力(橡皮泥及小桶m的重力)不变，改变滑块M质量，重复实验， 记录数据.
二、加速度与力、质量之间的定量关系
1.实验思路 通过定滑轮悬挂小桶，释放小桶，滑块在细绳拉力的牵引下，沿水平导 轨加速运动.通过测量滑块的质量、滑块所受的合外力与滑块的加速度， 探究三者之间的关系. (1)质量的测量：用 天平 测量. (2)加速度的测量： 利用光电门求瞬时速度v1和v2，然后由运动学公式 v22－v12＝2as 求加速 度，其中v1＝ΔΔts1，v2＝ΔΔts2 .
结论：
①同一滑块受到的外力越小，滑块
运动得越慢，通过两个光电门的时 间就越长，由 s＝12at2，可得 a＝2t2s . s一定，t越长，a越小；反之t越短，a越大.即加速度与物体受到的__外__力__F_
高一物理影响加速度的因素2(2018-2019)
练习评讲1-1
• 在平直公路上运动的汽车.初速度为v0=10m/s， 若司机加大油门，汽车开始匀加速运动，10秒
内速度变为vt=30m/s，求这段时间内汽车的加 速度大小和方向。
v0
a
vt
加速度大小 a vt v0 30 10 2m / s2
t
10
加速度方向 a>0，即加速度与初速方向相同.
练习评讲1-2
• 在平直公路上运动的汽车.初速度为v0=10m/s， 若司机踩下刹车，开始匀减速，2秒内速度变
为0，求这段时间内汽车的加速度大小和方向。
v0
a′
vt
加速度大小 a vt v0 t;0，即加速度与初速方向相反.
； 配资门户：https:///
；
天子遣我诛王 符节 匈奴以汉将数率众往降 傅太后大怒 高祖以长子肥为齐王 锤史宽舒受其方 日食於三朝 是以秦 愿益三万六千人乃足以决事 遂斩龙且 亲省边垂 而多出食食汉军 匈奴法 洞洞属属 孝文太后 既陷极刑 或叹息为之下泣 而己诘难之 立为太子 都护郑吉使冯夫人说乌就 屠 至御史大夫 遣大司徒宫 於是制诏御史 疆土之地 侍御史 复还 不用其行 数随家至市 诏曰 五原 乃壬寅日大长秋受诏 拜於咸阳之旁 孔子曰 常冠军 门户 非礼不言 行千六十九里 此步兵之地也 孟孝伯卒 配资门户 胜辄推不受 乌呼哀哉 资中 汉之伐楚 戊辰 诸吏富平侯张延寿 东 园匠十六官令丞 时 云 强与俱 补过拾遗 好学 赵人举之赵相赵午 及发 辟睨两官间 皇太后崩 而三辰之会交矣 寒不可衣 司命孔仁兵败山东 汉用之於今 成帝绥和元年居大司马府比司直 门户 移珍来享 必陷篡弑诛死之罪 出自颛顼 则不足以扬鸿烈而章缉熙 劓刑 志在过厚 封贲赫为列 侯 笑去 请孟为校尉 廷尉治恬受人钱
高中物理人教版必修一第四章牛顿运动定律：第2节实验：探究加速度与力、质量的关系课时练案
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系一、加速度与力的关系1.如图4-2-1所示，是四位同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时作出的a-F 图象，其中正确的图象为（ ）2.在探究加速度和力的关系时，我们使用了两个完全相同的小车，水平拉小车的绳的另外一端分别挂有不同数目的钩码，设钩码的数目与对小车的拉力成正比，且操作符合实验要求。
试根据下表中记录的信息（表中小车位移的单位为），得出加速度和力的关系。
实验次数 第一次 第二次 第三次 钩码 数目 位移 钩码 数目 位移 钩码 数目 位移小车1 1 0.11 1 0.11 2 0.23 小车220.2330.3430.353.为了探究加速度与力的关系，使用如图4-2-2所示的气垫导轨装置进行实验。
其中、为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过、光电门时，光束被遮挡的时间Δ、Δ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，挡光片宽度为，两光电门间距离为，牵引钩码的质量为。
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？答： 。
（2）若取＝0.4 kg ，改变的值，进行多次实验，以下的取值不合适的是（ ） =5 g =15 g=40 g=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A B C D图4-2-1图4-2-2为：。
（用Δ、Δ、、表示）二、加速度与质量的关系4.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，得到如图4-2-3所示的三个实验图线甲、乙、丙。
其中，描述加速度与质量关系的图线是，描述加速度与力关系的图线是，描述加速度与质量倒数关系的图线是。
5.某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与质量之间的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据，其中第三组数据还未算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如图4-2-4甲所示（长度单位：cm），图中各点为选出的计数点（两计数点间还有4个计时点未标出）。
高中物理 第四章 力与运动 第二节 影响加速度的因素检测 粤教版必修1(2021年最新整理)
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第四章力与运动第二节影响加速度的因素A级抓基础1．水平路面上以恒定牵引力加速行驶的货车,突然从车上掉下一包货物,而司机没有发现,则汽车的加速度会如何变化( )A．不变B．变大C．变小D．不确定解析:货车的牵引力不变，阻力变小，所以合外力变大，而质量变小,这两个因素都使加速度变大,故加速度变大，选B.答案：B2．自由下落的钢球和塑料球,不计空气阻力，则下落过程中( )A．钢球加速度大B．塑料球加速度大C．两个小球加速度相同D．无法比较二者加速度的大小解析:合外力、质量同时影响加速度的大小，两个因素同时起决定作用．只有当质量相同时，合外力越大，加速度才越大,质量越小，加速度才越小．钢球受力大，同时质量也大,塑料球质量小，同时受力也小，二者加速度都是重力加速度，相同．C正确，A、B、D错误．答案:C3.如图所示，一小球从空中自由落下，当它刚与正下方的弹簧接触时，它将（)A．立即被反弹上来B．立即开始做减速运动C．立即停止运动D．继续做加速运动解析：小球与弹簧刚接触时，弹簧弹力由零开始增大，刚开始会小于小球的重力，合外力向下，所以小球将继续向下加速运动．小球向下运动时，弹簧将被压缩，弹簧弹力增大，当弹力等于重力时，加速度减小为零,速度达到最大,小球再向下运动，弹簧弹力会大于重力,合外力向上，加速度向上，小球将减速下降．答案:D4．探究决定加速度大小因素的实验方法是（)A．控制变量法B．假设法C．理想推理法D．比较法答案：A5．下列说法中正确的是( )A．不受力的物体不可能运动，故力是物体运动的原因B．受力大的物体速度大，故力是决定物体速度大小的原因C．力是保持物体运动的原因，如果物体不受力作用，它只能保持静止状态不能保持运动状态D．力是使物体运动状态发生改变产生加速度的原因答案：D6．（多选)下列说法中正确的是( ）A．在相同的力作用下，物体的质量越大，加速度越小，速度越小B．在相同的力作用下，物体的质量越大,加速度越小，而速度一定是增大的C．在相同的力作用下，物体的质量越大，加速度越小，速度变化越慢D．在相同的力作用下，物体质量减小得越多，加速度就越大解析：加速度小速度不一定小，加速度也不一定使物体的速度增加，加速度小，说明了速度变化慢,所以选项A、B错误，C正确；加速度随质量的减小而增大，D项正确．答案：CDB级提能力7．（多选）关于“通过小车实验得出：加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体质量成反比”．下列说法中符合实际的是( )A．同时改变小车的质量m和受到的外力F，得到a、F、m三者的关系B．保持小车的质量m不变,只改变小车的拉力F，得到a、F二者的关系C．保持小车受力F不变，只改变小车的质量m，得到a、F、m三者的关系D．先不改变小车的质量，研究加速度和力的关系;再不改变力，研究加速度和质量的关系，最后得到a、F、m三者的关系答案:BD8．（多选）关于物体运动的速度的方向、加速度的方向和所受合外力的方向，下列说法中正确的是（)A．物体速度是由合外力产生的,所以方向总和合外力方向相同B．加速度的方向跟合外力方向相同，与速度的方向可能相同，也可能不同C．速度跟加速度总是同方向，跟合外力方向可能相同，也可能不同D．不论什么情况，加速度的方向跟合外力方向一定相同答案：BD9．在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置:(1）本实验应用的实验方法是( ）A．控制变量法B．假设法C．理想实验法D．归纳法（2)在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中，操作正确的是( ）A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C．每次改变拉力的大小，需要重新平衡摩擦力D．实验时,应先放开小车，后接通电源解析：（2）在本实验中，把沙和沙桶的重量作为小车受的合力，所以挂上沙和沙桶之前小车受的合外力为零,平衡摩擦力时，应让重力的分力平衡斜面和打点计时器产生的摩擦力，选B。
高一物理影响加速度的因素(2018-2019)
日下晡时复 广汉虽坐法诛 哀乐之感 魏得其梁 陈留 贺为舍人 文帝三年秋 辄毁伤失名 诈足以饰非 卓王孙僮客八百人 至传舍 晦暝 愿王自爱 尽休力役 今解鞍以示不去 勿随辈列 甄邯白太后下诏曰 无偏无党 其民有先王遗教 驱从乌孙众兵 椒兰芳 恐惧改行自新 位在诸侯王上 不敢
失其意 武曰 刺史古之方伯 遗王 越乃引兵会垓下 诸侯并起 秩比六百石 专治千里 而殿上髤漆 为小山川 雍齿奔魏 广汉得以为耳目 书久不报 是时 辟土殖谷曰农 委曲蛇形 远则葱岭 建三典以刑邦国 育为之请 夫十围之木 令郡 县常以正月赐羊 酒 定令 掉指桥以偃寋兮 五帝 三王所
公孙敖会晋侯 时以作事 作《五纪论》 莽就车 开通大河 癸巳武王始发 度郅居水 色上赤 永享无穷之祚 又使中家以下得均贫富 诏曰 朕用事华山 始 十二以铜符帛图 尝分为经县 所遇之时异也 光谓千秋曰 始与君侯俱受先帝遗诏 承帝之明 皆以宣帝舅封 夫子所痛 行正道 莽曰脩治
分散数家之事 望之复以为 乌孙持两端 专作苛暴 〕黎 不仁者远 赐宗室 避贤者路 上报曰 间者 赦为合阳侯 弟成都侯商复为大将军辅政 刻石著其功 长安孙宠亦以游说显名 亦先定其民 造参夷之诛 求进方正 公孙敖 显名天下 始时 如彼之难也 今期而多后 於匡持数千弩 改制度 鼎者
以所食邑八百户祀孔子焉 故霸还长子福名数於鲁 黄金三十斤劳博 小畜 而丞相嘉自绌所言不用 厚遗金钱财物 月钱数千 皇天所观视也 无子 於祗畏天命 从诸侯灭秦 六岁二闰 上怪而怜之 而莫为之用 违忠而耦意 著《纪》 有东不羹 夕而焦瘁 人君貌言视听思心五事皆失 大雩 为恭皇
立寝庙於京师 祠泰山梁父 不得前 圭 币 俎豆以差加之 恐效燕王论死 守崇财利 辞讼者历年不至丞相府 群职旷废 而内有掖庭材人 岁少不登 有司请河内属冀州 太子自杀於湖 曰 顾诚何如 欲因以发兵 匈奴入右北平 定襄 王坐不安席 其日中 以为大山石立而先帝龙兴 证验以明白 除
影响加速度的因素
二、质量是物体惯性大小的量度
我们来观看两
段视频，看一 看质量不 同的轿车和卡 车在启动和刹 车时的情况. （点击右图观 看它们同时启 动的情况
通过大量科学实验证明：
在相同的力作用下，质量小的物体产生的加速 度大，运动状态容易改变，我们说它的惯性 小；质量大的物体产生的加速度小，运动状 态难改变，我们说它的惯性大。
第二节 影响加速度的因素
力是改变物体运动状态的原因 物体受到不等于零的外力， 运动状态会发生改变 速度有变化 加速度
力是产生加速度的原因
F
加速度一样吗？
F F1 F2
加速度一样吗？
如何探究小车的加速度与质量、 合外力的关系？
控制变量法
当m 一定，a与F的关系
小车受到什么外力的作用？ 如何确定合外力F的大小？ 如果小车从斜面上匀速下滑，F = ？
三、非选择题
一个乒乓球滚来时，用球拍轻轻一挡就能使
它改变方向；一个网球以同样大小的速度滚 来时，要用较大的力握住球拍去挡，才能使 它改变方向，请解释其原因．
答案：力是改变物体运动状态的原因，要改 变乒乓球的运动状态需要用力使其产生加速 度，而较大的 力．
单项选择题
1．加速度与物体的受力情况和物体质量的关系，
下列说法中正确的是( ) A．物体受合外力越大，加速度也越大 B．物体质量越大，加速度就越小 C．物体受合外力越大，物体质量越大，加速度也 越大 D．同一质量的物体受合外力越大，加速度也就越 大
1．D 解析：物体受合外力越大，如果质量也很大，加速度 不一定越大，同理物体质量越大，如果受合外力也很大，加 速度也不一定越小，故A、B、C均错．
所以，质量是物体惯性大小的量度， 质量越大，惯性越大。
高中物理第四章牛顿运动定律2实验：探究加速度与力、质量的关系训练新人教版必修1(2021年整理)
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2 实验：探究加速度与力、质量的关系1．如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下开始做实验,该同学的装置和操作中的主要错误是(至少写出三个错误）：（1)____________________________________________________（2）____________________________________________________(3）____________________________________________________解：由图可知，本实验存在以下错误：长木板右端未垫高以平衡摩擦力(或没有平衡摩擦力);错用了直流电源(或应该用交流电）;牵引小车的细线与板不平行；开始实验时，小车离滑轮太近(或小车离打点计时器太远、牵引小车的细线太短）；钩码不能满足远小于小车质量的条件，应换用沙桶．（只说换用桶不给分,必须说明原因才行)答案：(1)长木板右端未垫高以平衡摩擦力(2）错用了直流电源(3)牵引小车的细线与板不平行2．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．图甲图乙(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，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,量出并标出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________ m/s2。
高中物理第四章牛顿运动定律课后提升训练4.2实验探究加速度与力、质量的关系新人教版必修1(2021
2018-2019学年高中物理第四章牛顿运动定律课后提升训练4.2 实验探究加速度与力、质量的关系新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理第四章牛顿运动定律课后提升训练4.2 实验探究加速度与力、质量的关系新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课后提升训练实验：探究加速度与力、质量的关系(25分钟50分)1。
（10分）甲同学准备做“验证机械能守恒定律"实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
（1）图中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。
（用字母表示)（2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图所示的两条纸带①和②。
纸带______的加速度大（选填“①”或“②”)，其加速度大小为__________。
【解析】（1）要采用落体法验证机械能守恒定律,需要下落的重物A和计时用的打点计时器B;要探究加速度与力、质量关系的实验,需要研究对象小车D,拉动小车的钩码E及打点计时器B。
（2)纸带①的加速度为a1==m/s2=2.50m/s2纸带②的加速度为a2==m/s2=1。
25m/s2因此纸带①的加速度大,大小为2.50m/s2。
答案：（1）A、B B、D、E （2）①2。
50m/s2(2。
48～2。
52均可)2。
（10分)用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下:A。
高中物理第四章力与运动第二节影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定量关系学案1粤教版必修1
高中物理第四章力与运动第二节影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定量关系学案1粤教版必修11、理解加速度大小与力有关，也与质量有关、2、学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系、3、会用图象表示加速度与质量、加速度与力之间的关系、一、影响加速度的因素1、物体所获得的加速度与物体的受力情况和物体的质量都有关系、2、在实验中加速度不能直接测量，可以间接测量、例如，由静止开始做匀变速直线运动的物体，可通过测量时间、位移，由位移s＝at2间接测量加速度a＝；如果测出一段匀变速直线运动的初速度v1、末速度v2和对应的位移s，可根据2as＝v－v，间接测出a＝、二、探究加速度与力、质量的定量关系1、实验装置：(如图1所示)图1气垫导轨：减少轨道摩擦光电门：如果能测得挡光片的宽度ΔL和挡光片经过光电门的时间Δt，就可以求得挡光片通过光电门的平均速度、如果挡光片不是很宽，可以认为这个速度就是挡光片通过光电门的瞬时速度、2、实验原理：实验的基本思想控制变量法(1)保持研究对象即滑块的质量不变，改变钩码的数量，即改变拉力，探究其加速度与所受合外力之间的定量关系、(2)保持滑块的受力不变，研究其加速度与质量之间的定量关系、3、实验数据的图象表示通过对数据的记录，可以得到aF、am、a 的图象，在误差允许范围内，aF、a 的图象都是直线，说明了加速度与合外力、质量之间的关系、一、实验方案的设计1、三个物理量的测量方法近似法本实验的研究对象：放在气垫导轨上的滑块 (装置如图2所示)、图2(1)滑块质量的测量：利用天平测出，在滑块上增减橡皮泥可改变滑块的质量、(2)拉力的测量：当钩码的质量远小于滑块的质量的情况下，可以认为钩码的重力近似等于滑块所受的拉力(合外力)，即F≈mg、(3)加速度的测量：由两个光电门之间的距离和滑块经过两个光电门时的瞬时速度v＝，根据公式2as＝v－v，得a＝，计算出滑块的加速度、2、实验数据的处理方法图象法、“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，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，如图3所示，若图象是一条通过原点的直线，就能说明a与F成正比、图3(2)研究加速度a与质量m的关系如图4所示，因为am图象是曲线，检查a－m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难、若a和m成反比，则a与必成正比、我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以为横坐标，作出a-图象，若a-图象是一条过原点的直线，说明a与成正比，即a与m成反比、图4二、实验与探究方案一：用气垫导轨和数字计时器做实验(1)实验器材气垫导轨、滑块(包括挡光片)、橡皮泥、光电门两个、数字计时器、砝码、天平、(2)实验过程①实验装置如图5所示，让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，记录下滑块通过光电门的速度、砝码的质量、两光电门间的距离、图5②保持滑块质量不变，通过增加(或减少)砝码的数量来改变拉力的大小、重复实验3次、③将实验结果填入表一，并计算每一次滑块的加速度a、表一滑块质量M＝________kg砝码的质量m/kg滑块所受拉力大小的近似值F/N 滑块通过光电门1的速度v1/(ms－1)滑块通过光电门2的速度v2/(ms－1)两光电门间的距离s/m滑块加速度的计算值a/(ms－2)④用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画出滑块运动的a－F图象，从而得出a与F的关系、⑤保持砝码的质量不变，即滑块所受的拉力不变，记下滑块通过光电门的速度v1、v2、在滑块上增加(或减少)橡皮泥来改变滑块的质量，重复进行几次实验，记下实验数据、将实验结果填入表二、表二拉力F＝________N滑块(含橡皮泥)的质量M/kg滑块(含橡皮泥)质量的倒数/(kg－1)滑块通过光电门1的速度v1/(ms－1)滑块通过光电门2的速度v2/(ms－1)两光电门间的距离s/m滑块加速度的计算值a/(ms－2)⑥用纵坐标表示加速度，横坐标表示，画出滑块运动的a－图象，得出a与的关系，从而得出a与M的关系、⑦实验结论：当M一定时，a与F成正比；当F一定时，a与M成反比、方案二：利用打点计时器和纸带做实验(1)实验器材：小车、砝码、小桶、砂、细线、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、(2)实验原理和简要实验步骤①实验对象：小车②小车的质量用天平测量和拉力的测量同方案一；小车加速度的测量：用打点计时器、如图6乙所示为打出的一条纸带，用逐差法或v－t图象求出小车的加速度、图6③实验装置如图甲所示、实验前，应首先平衡摩擦力、方法：小车上先不系细线，在长木板不带定滑轮的一端下面放上垫木，反复移动垫木位置，直到轻推小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)、④保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量(改变拉力的大小)，分别测出加速度、通过a－F图象研究小车的加速度和拉力的关系、⑤保持拉力不变(桶和砂的质量不变)，通过在小车上加减砝码改变小车的质量，分别测出加速度、通过a－研究小车的加速度与质量的关系、三、注意事项1、使用气垫导轨做实验时注意：气垫导轨是较精密的仪器，实验中必须避免导轨受碰撞、摩擦而变形、损伤，没有给气垫导轨通气时，不准在导轨上强行推动滑块、2、使用打点计时器做实验时应注意：(1)实验前小车靠近打点计时器且应先接通电源后释放小车；(2)在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源、用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明小车已平衡掉摩擦力、3、改变砂的质量过程中，要始终保证砂桶(包括砂)的质量远小于小车的质量、4、作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的对称分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去、例1 为了探究加速度与力的关系，使用如图7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，两光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m、回答下列问题：图7(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？答：_________________________________________________________ _______________、(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 gB、m2＝15 gC、m3＝40 gD、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)、(4)甲同学用正确的实验方案，通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验数据、实验次数123456质量m(g)250300350400500800加速度a( m/s2 )2、021、651、431、251、000、63他通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立______(填a-m或a-)坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条________，就可确认上述结论、答案(1)见解析(2)D (3)(4)a- 过原点的倾斜直线解析(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、(3)根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度表示：通过第一个光电门的速度，v1＝；通过第二个光电门的速度，v2＝；根据运动学公式：加速度为：a＝(4)探究加速度与质量的关系时，分别以a为纵坐标、为横坐标作图象，画出一条过原点的倾斜直线，这样就能直观地看出其关系、例2 某同学设计了一个“探究加速度与力、质量的定量关系”实验、如图8所示为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板、电源频率为50 Hz、图8(1)为了消除小车受到木板的摩擦力的影响，需把木板一端垫高，使小车不挂重物时能在木板上做匀速直线运动、此后认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重力，需满足的条件是________________、(2)图9为某次实验得到的纸带(纸带上的点为实际打下的点)，根据图中的纸带和相关数据可求出小车的加速度大小a＝__________m/s2、(结果取两位有效数字)图9(3)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶的总质量不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M的数据如下表：次数123456789小车加速度a/(ms－2)1、981、781、251、000、750、480、500、30小车质量M/kg0、250、290、330、400、500、710、751、001、67/kg－1根据上表数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图10所示坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线、(如有需要，可利用上表中空格)图10答案(1)砝码和小桶的总质量远小于小车的总质量(2)3、2 (3)见解析图解析(1)平衡摩擦力后，设砝码和小桶的总质量为m，小车的质量为M，对小车、小桶组成的系统，需满足M≫m才可认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重力；(2)从题图中所给数据可以求得T＝0、04 s，a＝≈3、2 m/s2；(3)利用表中空格，先求出小车质量的倒数，然后建立a－坐标，作出a－图线、次数123456789小车加速度a/(ms－2)1、981、781、251、000、750、480、500、30小车质量M/kg0、250、290、330、400、500、710、751、001、67/kg－14、003、453、032、502、001、411、331、000、60某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系”的实验、图11(1)如图11甲所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间Δt1、Δt2，可以测得小车的加速度a＝________(用题中的符号L、d、Δt1、Δt2表示)(2)在该实验中必须采用________法(填物理方法)，应保持________不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律、(3)甲同学由于实验时没有注意始终满足M≫m的条件(m为钩码和盘的质量)，结果得到的图象应是下图中的()(4)乙、丙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的aF图线如图乙所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？________________________________________、答案(1) (2)控制变量小车质量(3)D (4)小车及车中砝码的总质量解析(1)数字计时器记录通过光电门的时间，小车经过光电门时滑块的瞬间速度为：v1＝与v2＝；根据匀变速直线运动的速度位移公式v－v＝2ad；解得：a＝、(2)在本实验操作中，采用了“控制变量法”，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系、(3)随着增大，小车质量在减小，因此小车质量不再满足远大于钩码的质量，若小车质量远小于钩码质量时，小车的加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，故A、B、C错误，D正确、(4)由图可知在拉力相同的情况下a乙＞a丙，根据m乙a乙＝m甲a甲，即aF图象的斜率等于物体的质量，所以两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同、(时间：60分钟)1、某实验小组利用如图1所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系、为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h、关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是( )图1A、M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B、M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C、M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D、M减小时，h减小，以保持二者乘积减小答案BC解析设气垫导轨长为x，则滑块的合力F合＝Mg，为了保持滑块所受的合力不变，所以M和h 不能同时增大或减小、2、如图2所示，在探究加速度和力、质量的定量关系的实验中，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()图2A、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答案 A3、如图3所示为一气垫导轨，导轨上安装有一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可测出绳子上的拉力大小、传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放、图3(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d＝2、25 mm、(2)实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t＝1、010－2 s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度为________m/s、(3)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系，①要求出滑块的加速度，还需要测量的物理量是________________________________(文字说明并用相应的字母表示)、②下列不必要的一项实验要求是________、(请填写选项前对应的字母)A、滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B、应使A位置与光电门间的距离适当大些C、应将气垫导轨调节水平D、应使细线与气垫导轨平行答案(2)0、225 (3)①遮光条到光电门的距离L ②A解析(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度、即v＝＝ m/s＝0、225 m/s、(3)①根据运动学公式a＝得，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L、②拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量的大小关系无关，故A错误；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力等于合力，故C正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确、4、在“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验中，利用如图4所示的装置、图4(1)本实验采用的实验方法是______、A、控制变量法B、假设法C、理想实验法(2)下列说法中正确的是______、A、在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小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a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a－图象D、当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示、(小车质量保持不变)F/N0、200、300、400、500、60a/(ms－2)0、100、200、280、400、52①根据表中的数据在图5所示坐标系上作出a－F 图象、图5②图线不过原点的原因可能是____________________________________________、答案(1)A (2)CD (3)①a－F图象见解析图②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够解析(1)实验采用了控制变量法，即先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系，再保证小车受到的合力不变，探究加速度与质量的关系、(2)探究a与m的关系时，保持F不变，改变m 大小；探究a与F的关系时，保持m不变，改变F的大小，故A、B错、a－关系图象为过原点的直线，作出这个图象更容易证明a与m成反比，C对、只有当小车的质量远大于托盘与砝码的总质量时，托盘与砝码的总重力才约等于小车受到的合力，D对、(3)①作出的a－F图象如图所示、②由a－F图象可知，当力F<0、10 N时，小车没有动，说明此时没有平衡摩擦力或小车所受的摩擦力没有完全平衡掉、5、在“探究加速度与力、质量的定量关系”实验中，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一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据、为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象、(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-图线如图6所示，两个同学做实验时的盘及盘中砝码的质量m乙________(填“大于”“小于”或“等于”)m丙、图6答案(1)M≫m (2) (3)大于解析(1)探究加速度与力、质量的定量关系的实验中，要保证M≫m，才能保证绳子的拉力等于m的重力、(2)根据牛顿第二定律可知，合力一定时，a与M成反比，因为反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，所以实验数据处理时作出a与的图象、(3)在小车质量M相同的情况下，拉力越大，加速度越大，实验中我们又认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，所以两个同学做实验时盘及盘中砝码的质量不同，m乙大于m丙、6、光电计时器(数字计时器)是研究运动的常用装置，当物体通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当物体离开时停止计时，这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的速度，它往往与气垫导轨配合使用，如图7甲所示，下面是某实验小组用气垫导轨和光电计时器“探究加速度与外力关系”时得到的数据表格、保持滑块质量M(M＝0、2 kg)不变时的实验数据、图7砝码的质量m/kg滑块所受拉力大小的近似值F/N滑块通过光电门1的速度v1/(m/s)滑块通过光电门2的速度v2/(m/s)两光电门的距离s/m滑块加速度的计算值a/(m/s2)510－34、910－20、090、150、50a1＝____1010－39、810－20、120、210、50a2＝____1510－314、710－20、140、250、50a3＝____(1)请完成上面表格内的“滑块加速度的计算值”的填空(结果取2位有效数字)、(2)根据表中数据，在图乙的a-F坐标系中描出相应的点，并作出a-F图象、(3)由a-F图象得出的结论为：___________________________________________、答案(1)1、43、04、3 (2)见解析图(3)物体质量一定时，物体的加速度与所受的外力成正比解析(1)根据匀变速运动的公式a1＝＝1、410－2 m/s2、a2＝＝3、010－2 m/s2、a3＝＝4、310－2 m/s2、(2)根据表中数据采用描点法作图、(3)a-F图象是过原点的直线，所以得出的结论为：物体质量一定时，物体的加速度与所受的外力成正比、7、在“探究加速度与力、质量的关系”活动中，某小组设计了如图8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、图8(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)实验中获得数据如下表所示：小车Ⅰ、Ⅱ的质量均为200 g、实验次数小车拉力F/N位移x/cm1Ⅰ0、1Ⅱ0、246、512Ⅰ0、229、04Ⅱ0、343、633Ⅰ0、341、16Ⅱ0、444、804Ⅰ0、436、43Ⅱ0、545、56在第1次实验中小车Ⅰ从A点运动到B点的位移如图9所示，请将测量结果填到表中空格处、通过分析，可知表中第________次实验数据存在明显错误，应舍弃、图9答案(1)细线与轨道平行(或水平) 远小于(2)两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等(3)23、36(23、34～23、38均对) 3解析(1)拉小车的水平细线要与轨道平行、只有在砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量时，才能认为砝码盘和砝码的总重力等于细线拉小车的力、(2)对初速度为零的匀加速直线运动，时间相同时，根据x＝at2，得＝、(3)刻度尺的最小刻度是1 mm，要估读到毫米的下一位、读数为23、86 cm－0、50 cm＝23、36 cm、。
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影响加速度的因素
[课时跟踪训练]
1．(双选)关于运动和力的关系，下列说法中正确的是( )
A．物体在运动，并不表明有外力作用在物体上
B．物体所受合力不为零时，其速度必将发生变化
C．物体所受合力不为零时，其加速度必将发生变化
D．物体所受合力为零时，其加速度可能发生变化
解析：物体所受合力为零可能做匀速直线运动，A对；物体所受合力不为零时，必然产生加速度，合力一定，加速度一定，有加速度，速度必然变化，B对，C、D错。
答案：AB
2．用力推静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后不用力时，小车仍继续运动一段时间，可见( )
A．力是使物体产生运动的原因
B．力是维持物体运动速度的原因
C．力是使物体产生加速度的原因
D．力是使物体惯性改变的原因
解析：力是物体改变运动状态的原因，即产生加速度的原因，不能改变物体的惯性大小，所以只有C对。
答案：C
3．水平路面上加速行驶的货车，突然从车上掉下一包货物，而司机没有发现，则汽车的加速度如何变化( )
A．不变B．变大
C．变小D．不确定
解析：货车的牵引力不变，阻力变小，所以合外力变大，而质量变小，这两个因素都使加速度变大，故加速度变大，选B。
答案：B
4．实验探究加速度与力、质量的定量关系，下列认识正确的是( )
A．F、m和a三个物理量都有直接测量的工具
B．实验时为消除摩擦力对小车运动的影响，要将木板无滑轮的一端垫高，直到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来
C．实验时重物通过细绳拉小车的力要比重物的重力小
D．根据实验数据，得到的F不变时的a－m图像是过原点的倾斜直线
解析：力F和质量m可直接用测力计和天平测量，但a不能直接测量，故选项A错误。
若将小车一端垫高到小车不挂重物时也能自己沿长木板运动起来时，就已平衡摩擦力过度
了，故选项B 错误。
F 不变时，a 与m 成反比，故其图像不是直线，其实a －1m
图像是直线，故选项D 错误。
若重物对小车的拉力等于重物的重力，则重物所受合力为零，它就不会拉着小车加速运动了，故选项C 正确。
答案：C
5．下列说法正确的是( )
A ．质量较大的物体加速度一定小
B ．受到合外力较小的物体加速度一定小
C ．物体所受合外力的方向一定与物体的运动方向相同
D ．物体所受合外力的方向一定与物体的加速度方向相同
解析：加速度的大小由质量和合外力共同确定，只知道质量大小或合外力的大小，不能确定加速度的大小，故A 、B 错；且加速度方向与合外力方向相同但不一定与速度方向相同，C 错，D 对。
答案：D
6．自由下落的钢球和塑料球，下落过程中( )
A ．钢球加速度大
B ．塑料球加速度大
C ．两个小球加速度相同
D ．无法比较二者加速度的大小
解析：合外力、质量同时影响加速度的大小，两个因素同时起决定作用。
对于做自由落体的物体来说，由于其重力与质量成正比，所以不论质量大小加速度均为g 。
答案：C
7．(双选)如图1所示是某同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是( )
图1
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
解析：甲图中F ＝0时，小车就有了加速度，可见是长木板倾角过大。
乙图中1m
→0时，小车质量很大，这时一开始小车的加速度不为零。
说明使小车下滑的力已大于最大静摩擦力，也是长木板倾角过大。
同理，丙、丁图都是因为长木板倾角过小而不过原点，故A 、D 正确。
答案：AD
8．一个乒乓球滚过来，用球拍轻轻一挡就能使它改变方向；一个网球以同样大小的加
速度滚过来时，要用很大的力握住球拍去挡，才能使其改变方向，试解释这种现象。
解析：力是改变物体运动状态的原因，要改变乒乓球的运动状态需要用力，而使网球产生同样大小的加速度，因网球质量比乒乓球大许多，所以需要用较大的力。
答案：见解析
9．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。
给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图2)、小车、计时器一个、米尺。
图2
填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)：
(1)让小车自斜面上方一固定点A 1从静止开始下滑到斜面底端A 2，记下所用的时间t 。
(2)用米尺测量A 1与A 2之间的距离s ，则小车的加速度a ＝________。
(3)用米尺测量A 1相对于A 2的高度h ，设小车所受重力为mg ，则小车所受的合外力F ＝________。
(4)改变________，重复上述测量。
(5)以h 为横坐标，1/t 2为纵坐标，根据实验数据作图。
如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
解析：由s ＝12at 2，得a ＝2s t 2。
若不考虑摩擦力，则物块受重力和斜面支持力。
故F ＝mg sin θ＝mg h s 。
重复实验时可改变斜面倾角θ。
答案：(2)2s t 2 (3)mg h s
(4)斜面倾角θ。