5.2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1. 為了探究力、質(zhì)量與加速度三個物理量之間的關(guān)系，可以在物體質(zhì)量一定的情況下,探究物體的加速度與 的關(guān)系；再在物體受力一定的情況下，探究物體的加速度跟的關(guān)系最后通過邏輯推理得出加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，這種物理學(xué)常用的 探究方法叫.【答案】 力質(zhì)量控制變量法2. 外力是使物體產(chǎn)生 的原因.物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變時，物體一定具有 ，物體一定受到的作用.【答案】 加速度加速度外力3. 在探究保持質(zhì)量不變時加速度與物體受力間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，小車質(zhì)量M和砝碼質(zhì)量m 分別選取下列四組值.A.M= 500g ,n分別為50 g、70 g、100 g、125 gB.M= 500g ,m分別為20 g、30 g、40 g、50 gC.M= 200g ,m分別為50 g、75 g、100 g、125 gD.M= 200g ,n分別為30 g、40 g、50 g、60 g若其它操作都正確，那么在選用組值測量時所畫出的圖線較準(zhǔn)確.在選用此組值，n取g時實(shí)驗(yàn)誤差較大.【答案】B 50圖中前幾個點(diǎn)4. 某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時器交流電的頻率為50 Hz ,紙帶的記錄如圖所示,模糊，因此從A點(diǎn)開始每打五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中 B、CD E點(diǎn)的對應(yīng)速度Vb =_m/s, Vc=m/s , Vd=m/s , Ve=m/s，由此測得小車的加速度是m/s2【答案】0.478 m/s0.253 m/s 0.328 m/s 0.403 m/s0.75 m/s的實(shí)驗(yàn)裝置.其5. 如右圖所示，是甲、乙兩個物體運(yùn)動的v t圖象，根據(jù)圖象回答:（1）加速度大的物體為速度變化快的物體為 如果它們受到的力相等，那么慣性大的物體為 如果它們的質(zhì)量相等，那么所受力大的物體為 .【答案】甲（2）甲（3）乙（4）甲6. 如圖所示是用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究“物體運(yùn)動的加速度與哪些因素有關(guān)”中小車A是對象，P的重力可看做是對小車的 , F是一個檢測小車加速度的器，與器相連的計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示小車的加速度.【答案】研究拉力運(yùn)動傳感數(shù)據(jù)采集7在運(yùn)用上述實(shí)驗(yàn)裝置時，當(dāng)小車（包括砝碼）質(zhì)量n一定時，它的加速度 a與作用力F1的關(guān)系如表1所示；當(dāng)作用力F 定時，a與m的關(guān)系如表2所示.表1F/N0.140.280.430.550.68a/m s0.200.400.610.790.97a/m s 20.440.560.730.891.081mkg 12.002.503.334.005.001 在圖甲、乙的兩坐標(biāo)上分別作出 a F和a m圖線.（2）由圖甲可得出探究的結(jié)果是 ，由圖乙可得出探究的結(jié)果是 .1【答案】 圖略（2）當(dāng)m一定時，ax F當(dāng)F定時，am的質(zhì)量&兩個實(shí)驗(yàn)小組利用 6題圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，研究當(dāng)仃一定時，a與F的關(guān)系其中， 一個實(shí)驗(yàn)小組得到小車運(yùn)動的 a與F關(guān)系的圖象如下圖所示，直線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，原因是; Fo的數(shù)值表示意義是 .（2）另一實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，得到三條圖線，如下圖所示，發(fā)現(xiàn)各次的圖線傾斜程度不同，說明 ;圖線的傾角的余切（即cot 0 ）表示意義是 .【答案】（1）未平衡摩擦力（2）小車質(zhì)量不等小車9.兩個相同的小車并排放在光滑水平桌面上，小車前端系上細(xì)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（a）.小車所受的水平拉力 F的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤）所受的重力大小小車后端也系有細(xì)線，用一只夾子夾住兩根細(xì)線圖（b），控制兩輛小車同時由于兩個小車初速度都是零，運(yùn)動時間又相同,s= at 2/2，即s * a,只要測出兩小車位開始運(yùn)動和結(jié)束運(yùn)動.移s之比就等于測出它們的加速度 a之比.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)小車質(zhì)量相同時， ;當(dāng)拉力F相等時，.實(shí)驗(yàn)中用砝碼（包括砝碼盤）所受的重力G= mg!勺大小作為小車所受拉力 F的大小，這樣做會引起實(shí)驗(yàn)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： 【解析】 實(shí)驗(yàn)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，位移越大， 則加速度越大，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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)量越大的小車位移越小，即加速度越小.進(jìn)行測量分析知，加速度與質(zhì)量成反比.砝碼（包括砝碼盤）的重力大于小車所受的拉力， 但如果砝碼的重力 G遠(yuǎn)小于小車的重力 m g時，G近似等于拉力F.【答案】加速度與拉力成正比加速度與質(zhì)量成反比Gc Mg10 用如下圖所示裝置，探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:(1) 某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示請你指出該裝置中錯誤或不妥之處：.(2) 改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)下圖是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.1 s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為m/s2.圈中數(shù)抵譚位同為：山【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時器必須使用交流電源，不能使用干電池；為保證細(xì)繩對小車的拉力作為小車受的合外力，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力，該裝置卻沒有平衡摩擦力；為了在紙帶上打下更多的點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時小車的初始位置離打點(diǎn)計(jì)時器不可太遠(yuǎn).(2)加速度可用逐差法求出：s后兩段S前兩段a=4T一我一1.63 x 10 2=4X 0.1 2m/s2=0.195 m/s .【答案】(1)打點(diǎn)計(jì)時器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)(2)0.19511 如下圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置.用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L= 48.0 cm的A B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時的速率.速度呻拉力恃感器速度傳的BC(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下: 將拉力傳感器固定在小車上； 平衡摩擦力，讓小車做 運(yùn)動； 把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連； 接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動， 記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分 別到達(dá)A B時的速率Va、Vb； 改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)的操作.(2)下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)，vB- vA是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=，請將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫完整 (結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；次數(shù)F(N)vB vA(m2/s 2)a(m/s 2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.624.654.8453.005.495.72(3) 由表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出a-F關(guān)系圖線；(4) 對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線)，造成上述偏差的原因是.【解析】(1)平衡摩擦力，只要讓小車做勻速運(yùn)動，就可以判斷出小車沿斜面向下的重力的分力與摩擦力大小相等、方向相反.(2)根據(jù)速度與位移的關(guān)系式得vB-vA= 2aL,2 2V B Va可解得a= 2L .利用這個表達(dá)式，把 vB vA= 2.34 m 2/s 2和L= 48.0 cm 代入，可解得a2.44 m/s 2.(4)從第(3)問所描繪的圖象可看出，直線不過原點(diǎn)，說明沒有完全平衡摩擦力或拉 力傳感器讀數(shù)偏大.2 2Vb Va【答案】 勻速直線(2) 2.44 (3)如圖所示er/m e-1(4)沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大