江蘇省江陰市山觀高三物理一輪復習《探究加速度與力、質量的關系》導學案（無答案）

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1、探究加速度與力、質量的關系 考點：對實驗原理及注意事項的考查，對實驗操作及數(shù)據(jù)處理的考查 例1．某實驗小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質量的關系． ①下列做法正確的是________(填字母代號) A．調節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行 B．在調節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源 D．通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板傾斜度 ②為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量________木塊

2、和木塊上砝碼的總質量．(選填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”) ③甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到右圖中甲、乙兩條直線．設甲、乙用的木塊質量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(選填“大于”、“小于”或“等于”) 例2. 如圖（a）是驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖．圖中打點計時器的電源為50?Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示．在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來探究

3、“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系”． ⑴?完成下列實驗步驟中的填空： ①?平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點． ②?按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼． ③?打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質量m． ④?按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟?③． ⑤?在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點．測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，……求出與不同m相對應的加速度a． ⑥?以砝碼的質量m為橫坐標，a-1為縱坐標，在坐

4、標紙上作出a-1―m?關系圖線．若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則a-1與m應成________關系（填“線性”或“非線性”）． ⑵?完成下列填空： ①?本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是__________________________． ②?設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距分別為s1、s2和s3. a可用s1、s3和Δt表示為a=________． 圖（b）為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=________mm，s3=________mm，由此求得加速度的大小a=________m

5、/s2． ③圖（c）所得實驗圖線的示意圖．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為________，小車的質量為________． 課后鞏固題 1．在用如圖所示裝置探究“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗中． (1)為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行，接下來還需要進行的一項操作是(　　) A．將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節(jié)砝碼盤和砝碼質量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運動，從打出的紙帶判

6、斷小車是否做勻速運動 B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砝碼盤和砝碼，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動 C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動 (2) 右圖是實驗時打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出(圖中數(shù)據(jù)的單位是cm)，算出小車的加速度a＝________ m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字) (3)某同學在“探究加速度與質量關系”時，通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數(shù)據(jù)，畫出a

7、－ 圖線后，發(fā)現(xiàn)：當 較大時，圖線發(fā)生彎曲．于是，該同學對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．那么，該同學的修正方案可能是 (　　) A．改畫a與 的關系圖線 B．改畫a與M＋m的關系圖線 C．改畫a與 的關系圖線 D．改畫a與的關系圖線 2．“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖所示． (1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如下圖所示．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離(圖中已標出)，該小車的加速度a＝_______

8、_ m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表： 砝碼盤中砝碼總重力F(N) 0 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(m·s－2) 0.21 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 某同學根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出a－F的關系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標原點，請說明主要原因是什么？ 3．如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集

9、器、計算機)研究加速度與物體受力的關系”的實驗裝置． (1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持__________不變，用鉤碼所受的重力作為____________，用DIS測小車的加速度． (2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關系圖線(如圖所示)． ①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是_______________________________． ②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________． A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質量太大 D．所用小車的質量太大

10、4．某同學在用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關系”實驗時． (1)該同學在實驗室找到了一個小正方體木塊，用實驗桌上的一把游標卡尺測出正方體木塊的邊長，示數(shù)如圖乙所示，則正方體木塊的邊長為________ cm； 　 (2)接著用這個小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運動．設小車的質量為M，正方體木塊的邊長為a，并用刻度尺量出圖中AB的距離l(a?l，且已知θ很小時tan θ≈sin θ)，則小車向下滑動時受到的摩擦力為________． (3)然后用細線通過定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質量m，測出對應的加速度a，則下列圖象中能正確反映小車加速度a與所掛重物質量m的關系的是________．