第4节实验：探究加速度与力、质量的关系.pptVIP

2．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置，如图所示．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力． (1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点． (2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表： 之前 0.29 0.28 0.26 0.23 0.19 0.12 速度v/(m·s－1) 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0 时间t/s 请根据实验数据作出小车的v－t图象． (3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由． 同意，在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大. 【巩固基础】 *1.在“验证牛顿第二定律”实验中，下面的说法中正确的是( ) A．平衡摩擦力时小桶应用细线通过滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙 B．实验中应始终保持小车和砝码的质量远大于沙和小桶的质量 C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比 D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力 BD 【解析】实验中M?m是为了减小系统误差. 平衡摩擦力时必须将小车后面的纸带连好，故选BD. *2.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿第二定律”的实验时，下列说法中正确的是( ) A．平衡摩擦力时，应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车 BCD 【解析】本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)通过细绳栓在小车上，A错误；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D正确． 3．某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验． (1)该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为 cm. 3.125 (2)接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动． (3)然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是 ． C 4．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示． (1)若打点计时器所用电源的频率为60 Hz，某同学打出了一条纸带，纸带的一段如图乙所示．从比较清晰的点起，每3个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离如图乙(图中数据以cm为单位)．该小车的加速度a＝ m/s2.(结果保留两位有效数字) 0.64 【提升能力】 (2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表： 2.70 2.18 1.66 1.18 0.69 加速度a(m·s－2) 0.980 0.784 0.588 0.392 0.196 砝码盘中砝码总 重力F(N) 请根据实验数据作出a－F的关系图象． (3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因． 未计入砝码盘的重力 5．为了探究加速度与力的关系，使用如图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，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.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？ (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 g B. m2＝15 g C．m3＝40 g D．m4＝400 g 如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M应能在任意位