2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 力與運動 第二節(jié) 第三節(jié) 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系學(xué)案 粵教版必修1

《2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 力與運動 第二節(jié) 第三節(jié) 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系學(xué)案 粵教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 力與運動 第二節(jié) 第三節(jié) 影響加速度的因素 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系學(xué)案 粵教版必修1（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二節(jié) 影響加速度的因素 第三節(jié) 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系 [學(xué)習(xí)目標]1.學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律.2.掌握定量探究加速度與物體受到的合外力、物體質(zhì)量關(guān)系的方法.3.了解氣墊導(dǎo)軌減小摩擦的原理和光電門及數(shù)字計時器在實驗中的作用.4.能作出物體運動的a－F、a－圖象，并會利用圖象發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律． 一、影響加速度的因素 1．物體所獲得的加速度與物體的受力情況和物體的質(zhì)量都有關(guān)系． 2．加速度的測量：加速度不是一個可以直接測量的量，可通過時間、位移等能直接測量的量去間接地測量加速度．例如，由靜止開始做勻變速直線運動的物體，可通過測量時間、位移，由位移s＝at2間接測量加速度a＝

2、. 3．定性探究影響加速度的因素 (1)實驗器材 帶有刻度尺的光滑斜面、一輛四輪小車、秒表、彈簧測力計、砝碼． (2)實驗基本思想——控制變量法． (3)實驗過程 加速度與物體所受合力的關(guān)系(保持車的質(zhì)量不變) 實驗設(shè)計： ①如圖1所示，將小車從斜面上由靜止釋放； 圖1 ②記下小車的運動時間t； ③從斜面的刻度尺上讀出小車的位移s； ④由a＝可求出小車的加速度； ⑤改變斜面與水平面的夾角，可以改變小車受到的合外力大小，重復(fù)上面的實驗步驟． 實驗結(jié)論： 當(dāng)物體的質(zhì)量保持不變時，物體受到的合外力逐漸增大，其加速度將逐漸增大；反之，物體受到的合外力逐漸減小，其加速度

3、也逐漸減小．加速度的方向與合外力的方向相同． 加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系(保持小車所受合力不變) 實驗設(shè)計： ①把小車放在斜面上，用彈簧測力計沿斜面向上拉小車，使小車保持靜止狀態(tài)，記下彈簧測力計的示數(shù)． ②撤去彈簧測力計，將小車從斜面上由靜止釋放，用秒表記錄小車的運動時間t并讀出小車的位移s，由a＝可求出小車的加速度． ③在小車上增加砝碼，重復(fù)①、②.重復(fù)步驟①時，應(yīng)調(diào)整斜面傾角保持彈簧測力計示數(shù)不變． 實驗結(jié)論： 當(dāng)物體受到的合外力不變時，物體的質(zhì)量增大，其加速度減?。环粗?，物體的質(zhì)量減小，其加速度增大． 二、探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系 1．實驗器材 氣墊導(dǎo)軌、滑塊(包括

4、擋光片)、橡皮泥、光電門、數(shù)字計時器、砝碼、天平、刻度尺． 2．實驗原理 實驗的基本思想——控制變量法 ①保持滑塊的質(zhì)量不變，改變合外力探究a與F的關(guān)系． ②保持滑塊所受的合外力不變，改變其質(zhì)量探究a與m的關(guān)系． 3．實驗過程 (1)實驗裝置如圖2所示，讓滑塊在砝碼拉力的作用下做加速運動，記錄下滑塊通過光電門的速度、砝碼的質(zhì)量、兩光電門間的距離． 圖2 (2)保持滑塊質(zhì)量不變，通過增加(或減少)砝碼的數(shù)量來改變拉力的大?。貜?fù)實驗3次． (3)將實驗結(jié)果填入表一，并計算每一次滑塊的加速度a. 表一 滑塊質(zhì)量M＝________kg 砝碼的質(zhì)量m/kg 滑塊所受拉力

5、大小的近似值F/N 滑塊通過光電門1的速度v1/(m·s－1) 滑塊通過光電門2的速度v2/(m·s－1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的計算值a/(m·s－2) (4)用縱坐標表示加速度，橫坐標表示作用力，根據(jù)實驗結(jié)果畫出滑塊運動的a－F圖象，從而得出a與F的關(guān)系． (5)保持砝碼的質(zhì)量不變，即滑塊所受的拉力不變． 在滑塊上增加(或減少)橡皮泥來改變滑塊的質(zhì)量，重復(fù)進行幾次實驗，記下實驗數(shù)據(jù)．將實驗結(jié)果填入表二． 表二 拉力F＝________N 滑塊(含橡皮泥)的質(zhì)量M/kg 滑塊(含橡

6、皮泥)質(zhì)量的倒數(shù)/(kg－1) 滑塊通過光電門1的速度v1/(m·s－1) 滑塊通過光電門2的速度v2/(m·s－1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的計算值a/(m·s－2) (6)用縱坐標表示加速度，橫坐標表示，畫出滑塊運動的a－圖象，得出a與的關(guān)系，從而得出a與M的關(guān)系． (7)實驗結(jié)論：當(dāng)M一定時，a與F成正比；當(dāng)F一定時，a與M成反比． 4．注意事項 (1)使用氣墊導(dǎo)軌做實驗時注意：氣墊導(dǎo)軌是較精密的儀器，實驗中必須避免導(dǎo)軌受碰撞、摩擦而變形、損傷，沒有給氣墊導(dǎo)軌通氣時，不準在導(dǎo)軌上強行推

7、動滑塊． (2)改變砝碼的數(shù)量時，要始終保證砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量． 一、實驗原理 例1　為了“探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系”，使用如圖3所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過光電門G1、G2時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題： 圖3 (1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？________________________

8、________________________________. (2)若探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持________的質(zhì)量不變；若探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持________的質(zhì)量不變． (3)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________． A．m1＝5g　　　　　　　 B．m2＝15g C．m3＝40g D．m4＝400g (4)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度a的表達式為：____________.(用Δt1、Δt2、D、s表示) 答案　見解析 解析　(1)取下牽引砝碼，滑行器放在任意位置都不動，

9、或取下牽引砝碼，輕推滑行器，數(shù)字計時器記錄每一個光電門的光束被遮擋的時間Δt都相等． (2)滑行器；牽引砝碼． (3)本實驗只有在滿足m?M的條件下，才可以用牽引砝碼的重力近似等于對滑行器的拉力，所以D是不合適的． (4)由于擋光片通過光電門的時間很短，所以可以認為擋光片通過光電門這段時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，即有v1＝，v2＝，再根據(jù)運動學(xué)公式v－v＝2as得：a＝. 二、實驗數(shù)據(jù)處理 例2　在“探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系”實驗中，某次實驗測得如下數(shù)據(jù)：當(dāng)m一定時，a與F的關(guān)系如表一所示；當(dāng)F一定時，a與的關(guān)系如表二所示． 表一 F/N 1.00 2.00 3.0

10、0 4.00 a/(m·s－2) 1.90 3.95 5.85 7.62 表二 /kg－1 0.52 0.67 0.80 1.00 a/(m·s－2) 1.53 2.10 2.49 3.10 (1)在如圖4所示的相應(yīng)坐標系中，根據(jù)表一、表二所給數(shù)據(jù)作出圖象． 圖4 (2)由圖象可以判定：當(dāng)m一定時，a與F成________；當(dāng)F一定時，a與m成________． (3)在研究a與m的關(guān)系時，作了a－圖象，而沒作a－m圖象，那么作a－圖象有何優(yōu)點？________________________________________________

11、_______________________________. 答案　(1)作出圖象如圖所示 (2)正比　反比 (3)a－m圖象是曲線，難以找出規(guī)律；a－圖象是直線，容易找出規(guī)律． 實驗數(shù)據(jù)的處理方法——圖象法、“化曲為直”法 1．研究加速度a和力F的關(guān)系 以加速度a為縱坐標，力F為橫坐標，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點，然后作出圖象，如圖5所示，若圖象是一條通過原點的直線，就能說明a與F成正比． 圖5 2．研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系 如圖6所示，因為a－m圖象是曲線，檢查a－m圖象是不是雙曲線的一部分，就能判斷它們之間是不是成反比關(guān)系，但檢查這條曲線是不是雙曲線，相當(dāng)困難．

12、若a和m成反比，則a與必成正比．我們采取“化曲為直”的方法，以a為縱坐標，以為橫坐標，作出a－圖象，若a－圖象是一條過原點的直線，說明a與成正比，即a與m成反比． 圖6 三、其他實驗方法的探究 1．“探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系”實驗設(shè)計考慮的一個重點是如何保持小車(或滑塊)的合外力不變及如何改變合外力大小．為此，需消除摩擦力的影響，氣墊導(dǎo)軌上滑塊受到的摩擦力可以忽略不計，合外力等于繩的拉力；而在不光滑的木板上運動的小車，則需要平衡摩擦力． 2．平衡摩擦力的方法：在長木板不帶滑輪的一端下面墊一木塊，反復(fù)移動木塊位置，直到輕推小車在斜面上運動時可保持勻速運動為止(紙帶上相鄰點間

13、距相等)． 3．在平衡摩擦力時，不要懸掛砝碼盤，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源；平衡摩擦力后，改變小車質(zhì)量后無須再重新平衡摩擦力． 例3　用如圖7所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車(含砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計的實驗步驟如下： 圖7 A．用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量 B．按圖裝好實驗器材 C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小桶 D．將電磁打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量 E．保持小桶及桶內(nèi)砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實驗 F

14、．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值 G．作a－M圖象，并由圖象確定a與M的關(guān)系 (1)該同學(xué)漏掉的重要實驗步驟是________，該步驟應(yīng)排在步驟________之后． (2)在上述步驟中，有錯誤的是步驟______________，應(yīng)把____________改為____________． (3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E__________，應(yīng)把________改為________． 答案　(1)平衡摩擦力　B　(2)D　6V電壓的蓄電池 6V以下的交變電源　(3)G　a－M圖象　a－圖象 解析　(1)實驗中把小桶及桶內(nèi)砂子的重力之和看成與小車所受拉力大小相等，沒有

15、考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力且應(yīng)排在步驟B之后．(2)電磁打點計時器接在6V電壓的蓄電池上將無法工作，必須接在6V以下交變電源上．(3)作a－M圖象，得到的是曲線，很難進行正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a－圖象． 例4　兩個小車并排放在光滑水平桌面上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼(圖8甲)．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼(包括砝碼盤)所受的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦€，用一只夾子夾住兩根細線(圖乙)，控制兩輛小車同時開始運動和結(jié)束運動． 圖8 由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，因為s＝，即s∝a，所以只要測出兩

16、小車位移s之比就等于測出了它們的加速度a之比． 實驗結(jié)果是：當(dāng)兩小車質(zhì)量相同時，____________；當(dāng)拉力F相等時，______________________.實驗中用砝碼(包括砝碼盤)所受的重力G＝mg的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做會引起實驗誤差，為了減小這個誤差，G與小車所受重力Mg之間需要滿足的關(guān)系是：______. 答案　加速度與拉力成正比　加速度與質(zhì)量成反比　G?Mg 解析　實驗過程中，當(dāng)兩小車質(zhì)量相同時，砝碼(包括砝碼盤)重力越大，相同時間內(nèi)位移越大，則加速度越大，進行實驗時會發(fā)現(xiàn)，加速度與所受拉力成正比；若砝碼重力不變，即拉力不變時，質(zhì)量越大的小車，相同時間

17、內(nèi)位移越小，即加速度越小，進行測量分析知，加速度與質(zhì)量成反比．如果砝碼(包括砝碼盤)的重力G遠小于小車的重力Mg時，G近似等于拉力F. 1．控制變量法：當(dāng)研究多個物理量的變化規(guī)律時，為了簡便，可設(shè)計保持其他物理量不變，只研究剩余兩個變化物理量的關(guān)系，這種方法叫做控制變量法．兩個相同的小車放在光滑水平面上，前端各系一條細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中各放數(shù)目不等的砝碼，就可以驗證質(zhì)量一定的條件下，加速度與力的關(guān)系． 2.對比實驗法：對比實驗法在物理實驗中經(jīng)常用到． 兩小車后端各系一條細繩，一起被一個夾子夾著而使小車靜止(如圖9所示)．打開夾子，兩小車同時開始運動，關(guān)上夾子，

18、兩小車同時停下來．用刻度尺測出兩小車通過的位移，位移之比就等于它們的加速度之比． 圖9 1．如圖10所示為一氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝有一個光電門B，滑塊上固定一擋光片，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可測出繩子上的拉力大小．傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放． 圖10 (1)該同學(xué)測得擋光片的寬度d＝2.25mm. (2)實驗時，由數(shù)字計時器讀出擋光片通過光電門B的時間t＝1.0×10－2s，則滑塊經(jīng)過光電門B時的瞬時速度為________m/s. (3)若某同學(xué)用該實驗裝置探究加速度與力的關(guān)系， ①要求出滑塊的加速度，還需要測量

19、的物理量是_______________________________________ (文字說明并用相應(yīng)的字母表示)． ②下列不必要的一項實驗要求是________．(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母) A．滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量 B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些 C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平 D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行 答案　(2)0.225　(3)①擋光片到光電門的距離s?、贏 解析　(2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．即v＝＝m/s＝0.225 m/s

20、. (3)①根據(jù)運動學(xué)公式a＝得，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是擋光片到光電門的距離s. ②拉力是直接通過力傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量的大小關(guān)系無關(guān)，故A錯誤；應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差，故B正確；應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力等于合力，故C正確；要保持細線與氣墊導(dǎo)軌平行，拉力才等于合力，故D正確． 2．“探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系”的實驗裝置如圖11甲所示． 圖11 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s，從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，測量并標出相鄰計數(shù)點之間

21、的距離．該小車的加速度a＝________m/s2. (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 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a/(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖12所示坐標系中作出a－F的關(guān)系圖象． 圖12 (3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點，請說明主要原因．________________

22、__. 答案　(1)0.16　(2)見解析圖 (3)計算F時忘記加入砝碼盤的重力 解析　(1)由題意可知計數(shù)點間的時間間隔T＝5T0＝0.1s. 由題圖乙可知Δs＝0.16cm＝1.6×10－3m，由Δs＝aT2可得a＝0.16m/s2. (2)a－F圖線如圖所示． (3)平衡小車與桌面之間的摩擦力后，a－F圖象仍不通過原點，是由于在計算F時忘記加入砝碼盤的重力，使作出的圖象向左平移． 3．(多選)甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系”的實驗時(使用圖13所示的裝置)，設(shè)小車和車上砝碼的總質(zhì)量為M，小盤及盤中砝碼的總質(zhì)量為m，分別得出如圖中甲、乙、丙、丁

23、四個圖象，其中甲、乙、丙是a－F圖象，丁是a－圖象，則下列說法正確的是(　　) 圖13 A．甲和乙沒有把握好實驗條件M遠大于m B．丙和丁沒有把握好實驗條件M遠大于m C．甲中長木板的傾角太小，乙中長木板的傾角太大 D．甲、乙、丙三位同學(xué)中，丙同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作 答案　BCD 解析　題圖圖象甲和乙都是直線，說明滿足小車和車上砝碼的總質(zhì)量M遠大于小盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m，而丙和丁沒有把握好此條件，故圖線出現(xiàn)彎曲，A錯誤，B正確；甲、乙、丙中只有丙圖經(jīng)過原點，說明只有丙較好地完成了平衡摩擦力的操作，D正確；圖象甲中圖線在橫軸上有截距，即F為某一值時才開始有加速度

24、，說明長木板傾角太小，沒有很好地平衡摩擦力，而圖象乙中圖線在縱軸上有截距，說明長木板傾角太大，平衡摩擦力過度，C正確． 1．利用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系，下列說法中正確的是(　　) A．保持小車所受拉力不變，只改變小車的質(zhì)量，就可以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 B．保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力，就可以探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系 C．先保持小車所受拉力不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 D．先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車所受拉力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，

25、最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 圖1 答案　D 解析　該實驗采用的是控制變量法，即保持一個量不變，研究其他兩個量之間的關(guān)系．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持拉力不變，在探究加速度與力的關(guān)系時，應(yīng)保持質(zhì)量不變，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，A、B、C錯誤，D正確． 2．(多選)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，關(guān)于平衡摩擦力的說法中正確的是(　　) A．平衡摩擦力的本質(zhì)就是使小車受到的摩擦力為零 B．平衡摩擦力的本質(zhì)就是使小車所受的重力沿斜面方向的分力與所受到的摩擦阻力相平衡 C．平衡摩擦力的目的就是要使小車所受的合力等于所掛鉤碼通過細繩對小車施加的拉力 D．

26、平衡摩擦力是否成功，可由小車拖動由打點計時器打出的紙帶上的點跡間距是否均勻而確定 答案　BCD 解析　小車所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本質(zhì)就是使小車的重力沿斜面方向的分力與小車所受的摩擦阻力相平衡，A錯誤，B正確；其目的是使小車所受的合力等于細繩對小車的拉力，C正確；恰好平衡摩擦力時，小車拖動紙帶，不給小車提供拉力，給小車一個初速度，小車做勻速直線運動，由打點計時器打出的紙帶上的點跡間距應(yīng)該是均勻的，D正確． 3．(2019·黃石市高一上學(xué)期期末)(1)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)組裝了如圖2所示的裝置． 圖2 ①圖示實驗裝置中除未平衡摩擦力外，還有一處

27、錯誤是________； ②關(guān)于平衡摩擦力的操作過程，下列說法正確的是________．(填字母代號) A．應(yīng)將長木板的右端適當(dāng)墊高 B．應(yīng)將重物通過細繩與小車相連 C．應(yīng)將紙帶穿過打點計時器并與小車相連 D．如果小車能在長木板上保持靜止，就表明已經(jīng)平衡摩擦力 (2)圖3為某次實驗所得的紙帶，E點在刻度尺上的讀數(shù)為________cm，可求出該條紙帶的加速度為________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖3 答案　(1)①拉小車的細繩沒有與長木板平行?、贏C (2)3.80　0.20 解析　(1)①實驗要求拉力是平行于長木板方向的，題圖中拉小車的細繩沒有與長木板

28、平行． ②平衡摩擦力正確的操作：紙帶穿過打點計時器并與小車相連，將長木板的右端適當(dāng)墊高，輕推小車，如果紙帶上的點跡均勻分布，說明小車做勻速直線運動，代表摩擦力已經(jīng)平衡． (2)讀數(shù)為3.80 cm.由題圖中數(shù)據(jù)可知CD＝1.10 cm，DE＝1.30 cm，EF＝1.50 cm，F(xiàn)G＝1.70cm，GH＝1.90cm，HI＝2.10cm，則根據(jù)Δs＝aT2得出a＝0.20m/s2. 4．用圖4甲所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系． 圖4 (1)完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容： ①取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高； ②接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果

29、打出的紙帶如圖乙所示，則應(yīng)________(填“增大”“減小”或“不改變”)木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出________的點跡為止． (2)某同學(xué)實驗時得到如圖丙所示的a－F圖象(砂和砂桶總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量)，則該同學(xué)探究的是：在小車質(zhì)量一定的條件下，________________成正比． (3)上題中若砂和砂桶總質(zhì)量過大，不能遠小于小車質(zhì)量，則可能會出現(xiàn)下列圖象中的______． 答案　(1)減小　間隔相等　(2)小車的加速度與所受拉力　(3)B 解析　(1)由題圖乙所示紙帶可知，小車運動過程中在相等時間內(nèi)的位移越來越大，小車做加速運動，平衡摩擦力過度，木板傾角太大，

30、應(yīng)減小木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止． (2)由題圖丙可知，縱軸表示加速度，橫軸表示力，探究的是加速度與力的關(guān)系，應(yīng)控制小車質(zhì)量不變，由圖象可知：在小車質(zhì)量一定的條件下，小車的加速度與所受的拉力成正比． (3)若砂和砂桶總質(zhì)量過大，不能遠小于小車質(zhì)量，小車加速度與力不成正比，a－F圖象不是直線，a－F圖象向下彎曲，會出現(xiàn)B圖所示情況． 5．某實驗小組利用小車、一端帶有滑輪的導(dǎo)軌、打點計時器和幾個已知質(zhì)量的小鉤碼探究加速度與力的關(guān)系，實驗裝置如圖5甲所示． 圖5 (1)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，圖中打相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可得小

31、車的加速度a為________m/s2. (2)該實驗小組以測得的加速度a為縱軸，所掛鉤碼的總重力F為橫軸，作出的圖象如圖丙中圖線1所示，發(fā)現(xiàn)圖線不過原點，懷疑在測量力時不準確，他們將實驗進行了改裝，將一個力傳感器安裝在小車上，直接測量細線拉小車的力F′，作a－F′圖如圖丙中圖線2所示，則圖線不過原點的原因是____________________，對于圖象上相同的力，用傳感器測得的加速度偏大，其原因是________________________； (3)該實驗小組在正確操作實驗后，再以測得的加速度a為縱軸，所掛鉤碼的總重力F和傳感器測得的F′為橫軸作圖象，要使兩個圖線基本重合，請你設(shè)

32、計一個操作方案：____________. 答案　(1)0.195 (2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足　鉤碼的質(zhì)量未遠小于小車的質(zhì)量 (3)將n個鉤碼都放在小車上，每次從小車上取一個鉤碼掛在細線上，其余鉤碼留在小車上隨小車一起運動 解析　(1)根據(jù)Δs＝aT2，運用逐差法得：a＝＝ m/s2＝0.195 m/s2. (2)由圖線可知，F(xiàn)不等于零時，a仍然為零，可知圖線不過原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．力傳感器可以直接測出細線拉力的大小，用鉤碼的重力表示細線的拉力，必須滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，否則細線的拉力實際上小于鉤碼的重力．所以對于圖線上相同的力，用傳感器測得的

33、加速度偏大，原因是鉤碼的質(zhì)量未遠小于小車的質(zhì)量． (3)要使兩個圖線基本重合，只要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量即可． 6．(6分)(2018·杭州市高一上學(xué)期期末)某學(xué)習(xí)小組進行了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗． (1)實驗過程，發(fā)現(xiàn)實驗室有兩種打點計時器，如圖6所示．其中電火花計時器是圖中的______；該打點計時器使用的電源是________． 圖6 (2)該小組欲通過圖7所示裝置打出的紙帶來測量小車的加速度．如圖所示，是小車釋放前的狀態(tài)，圖中有兩處明顯錯誤，請指出其中任意一處錯誤________． 圖7 (3)經(jīng)正確操作后，打出的一條紙帶的一部分如圖8.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，測出相鄰計數(shù)點之間的距離(單位cm)，打點計時器所接電源頻率為50Hz.由此求得小車在打點計時器打第2點的速度為________m/s(保留兩位有效數(shù)字)． 圖8 答案　(1)B(1分)　220V交流電源(1分)　(2)沒有平衡摩擦力(小車沒有靠近打點計時器)(2分)　(3)0.36(2分) 15