《實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1．下面是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟： ①用天平測(cè)出小車質(zhì)量M和小盤質(zhì)量m ②安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在小車上裝好紙帶 ③調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度 ④在小盤中放入適量的砝碼m1 ⑤保持小車質(zhì)量一定時(shí)，探究加速度與力的關(guān)系 ⑥保持小車所受拉力一定時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系 (1)步驟③的目的是________。 (2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量(m＋m1)________小車質(zhì)量M。 (3)步驟⑤和⑥，表明該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。 解析：　(1)步驟③是為了平衡掉小車與木板、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力。 (2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質(zhì)量(m＋m1)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。 (3)該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法。 答案：　(1)平衡摩擦力　(2)遠(yuǎn)小于　(3)控制變量法 2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置。 (1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是________。 A．控制變量法　　　　　 B．假設(shè)法 C．理想實(shí)驗(yàn)法 D．替代法 (2)下列說(shuō)法中正確的是________。 A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變拉力的大小 B．在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該改變小車的質(zhì)量 C．在探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a－圖象 D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于小盤和砝碼的總重力大小 解析：　(1)實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，即先保證物體質(zhì)量不變，研究加速度與合力的關(guān)系，再保證物體受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 (2)探究a與M的關(guān)系時(shí)，保持F不變，改變M大??；探究a與F的關(guān)系時(shí)，保持M不變，改變F大小，故A、B錯(cuò)。a－關(guān)系圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，作出這個(gè)圖象容易證明a與M成反比，C對(duì)。只有小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤與砝碼的總質(zhì)量時(shí)，小車受到的合力大小才約等于小盤與砝碼的總重力，D對(duì)。 答案：　(1)A　(2)CD 3．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中： (1)某組同學(xué)用如圖甲所示的裝置，采用控制變量法，來(lái)研究在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系，下列措施中不需要和不正確的是________。 ①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力 ②平衡摩擦力的方法就是在塑料桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動(dòng) ③每次改變小車受到的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ④實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車受到的拉力 ⑤實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 A．①③⑤　　　　　　　 B．②③⑤ C．③④⑤ D．②④⑤ (2)某組同學(xué)由實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出a F圖象如圖乙所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題可能是________。 A．實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡摩擦力 B．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力過(guò)度 C．實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒(méi)有跟木板平行 D．實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量發(fā)生變化 解析：　(1)①實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力；②平衡摩擦力的方法是將小車與紙帶相連，小車前面不掛塑料桶，把小車放在斜面上給小車一個(gè)初速度，看小車能否做勻速直線運(yùn)動(dòng)；③每次改變小車受到拉力后都不需要重新平衡摩擦力；④實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車受到的拉力是正確的；⑤實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后放開小車。由此可見(jiàn)，①、④正確，②、③、⑤錯(cuò)誤，故選B。 (2)由圖象可知，a F圖象在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過(guò)度造成的。故選B。 答案：　(1)B　(2)B [課時(shí)作業(yè)] (本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！) 1．用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．用天平稱出小車和沙桶及內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量 B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材 C．把輕繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛沙桶 D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量 E．保持沙桶及其中沙子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值 G．作a M關(guān)系圖象，并由圖象確定a與M的關(guān)系 (1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是________，該步驟應(yīng)排在________步實(shí)驗(yàn)之后。 (2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是________，應(yīng)把________改為________。 (3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖莀_______，應(yīng)把________改為________。 解析：　實(shí)驗(yàn)中把沙桶及其中沙子受到的重力看作與小車所受拉力大小相等，沒(méi)有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6 V電壓的蓄電池上將無(wú)法工作，必須接在6 V以下交流電壓的學(xué)生電源上。作a M關(guān)系圖象，得到的是雙曲線，很難作出正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a 關(guān)系圖象。 答案：　(1)平衡摩擦力　按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材即B (2)D　6 V電壓的蓄電池　6 V以下交流電壓的學(xué)生電源 (3)G　a M　a 2．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中： (1)當(dāng)質(zhì)量M一定時(shí)，a與F合成________；當(dāng)力F一定時(shí)，a與M成________。 (2) 如圖所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，以下做法正確的是________。 A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上 B．本實(shí)驗(yàn)中探究的方法是控制變量法 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源 D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對(duì)探究結(jié)果也不會(huì)產(chǎn)生影響 解析：　(1)當(dāng)質(zhì)量M一定時(shí)，a與F合成正比；當(dāng)力F一定時(shí)，a與M成反比。 (2)平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)使小車在不受拉力作用下拖動(dòng)紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)。實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，即研究加速度與合力關(guān)系時(shí)控制小車質(zhì)量不變，研究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系時(shí)要控制拉力不變，B對(duì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源打點(diǎn)，后放開小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須做到重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，D錯(cuò)。 答案：　(1)正比　反比　(2)B 3. 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置。 (1)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該改變拉力的大小 B．在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該改變小車的質(zhì)量 C．在探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a－圖象 D．選擇器材測(cè)質(zhì)量時(shí)，同時(shí)有天平和彈簧測(cè)力計(jì)，應(yīng)優(yōu)先選擇彈簧測(cè)力計(jì) (2)某同學(xué)測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：(小車質(zhì)量保持不變) F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(ms－2) 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52 ①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出aF圖象。 ②圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是________。 解析：　(1)該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持拉力的大小不變。在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持小車的質(zhì)量不變，故A、B錯(cuò)誤；直線圖象可以直觀地反映兩個(gè)變量之間的關(guān)系，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要作出a圖象，C正確。物體的質(zhì)量應(yīng)該用天平來(lái)測(cè)量，D錯(cuò)誤。 (2)①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出的aF圖象如圖所示： ②從圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a＝0。也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，說(shuō)明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消了。該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。 答案：　(1)C　(2)①見(jiàn)解析圖?、谖雌胶饽Σ亮蚱胶饽Σ亮Σ粔? 4．如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。沙和沙桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用沙和沙桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮　? (1)實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是(　　) A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在沙和沙桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。 B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去沙和沙桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。 C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧澈蜕惩?，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。 (2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是(　　) A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g (3)下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：xAB＝4.22 cm、xBC＝4.65 cm、xCD＝5.08 cm、xDE＝5.49 cm、xEF＝5.91 cm、xFG＝6.34 cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a＝________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。 解析：　(1)需要將長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊起一定高度，以平衡摩擦力，完成此項(xiàng)工作的標(biāo)志就是不掛沙桶條件下小車能帶動(dòng)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)(通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器點(diǎn)痕間隔是否均勻判定)。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)中小車的實(shí)際加速度為a＝，實(shí)驗(yàn)時(shí)把mg當(dāng)成對(duì)M的拉力，即忽略m對(duì)加速度的影響，使加速度約為a＝，顯然需m?M, 據(jù)此可知C組最合理。 (3)由逐差法求小球運(yùn)動(dòng)的加速度 a＝＝0.42 m/s2。 答案：　(1)B　(2)C　(3)0.42