在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)

（1）我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時(shí)跟合外力（F）和質(zhì)量（m）兩個(gè)因素有關(guān)．要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的基本思路是
（2）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，她想用砂和砂桶的重力表示小車受到的合外力，為了減少這種做法而帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：
a．______；b．______．
（3）該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí)，處理方案有兩種：
A、利用公式a=計(jì)算；
B、根據(jù)a=利用逐差法計(jì)算．
兩種方案中，你認(rèn)為選擇方案______比較合理．
（4）下表是該同學(xué)在探究“保持m不變，a與F的關(guān)系”時(shí)記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)系中做出a-F圖象；
（ 小車質(zhì)量：M=0.500kg，g=10m/s2 ）
（5）針對該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集與處理，就其中的某一環(huán)節(jié)，提出一條你有別于該同學(xué)的設(shè)計(jì)或處理方法：______．
【答案】分析：當(dāng)一個(gè)量與多個(gè)量有關(guān)系時(shí)，則可控制某些量不變，去研究另兩個(gè)量的關(guān)系；再去改變讓其它量不變，則再去研究剩余的兩個(gè)量關(guān)系，例如：先保持M不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與M的關(guān)系．
在實(shí)驗(yàn)中，為了減少這種做法而帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，一要排除摩擦力的影響，二要砂桶的重力接近小車所受的合力．
由于做勻變速直線的物體在相等的時(shí)間內(nèi)位移總是相等．所以可借助于a=利用逐差法計(jì)算加速度大小．
解答：解：（1）我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時(shí)跟合外力（F）和質(zhì)量（m）兩個(gè)因素有關(guān)．要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的基本思路是運(yùn)用控制變量法，即先保持m不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與m的關(guān)系；
（2）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖2所示，她想用砂和砂桶的重力表示小車受到的合外力，由于保持F不變，研究a與M的關(guān)系．則當(dāng)質(zhì)量發(fā)生改變時(shí)，若沒有平衡摩擦力，則砂桶的重力就不再是小車所受的合力，所以必須平衡摩擦力．由于小車的加速運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)加速度，所以導(dǎo)致砂桶的重力大于拉小車的細(xì)線的拉力．當(dāng)砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，砂桶的重力接近拉小車的細(xì)線的拉力．為了減少這種做法而帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：
a．把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；b．砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；
（3）由于做勻變速直線的物體在相等的時(shí)間內(nèi)位移總是相等．所以可借助于a=利用逐差法計(jì)算加速度大�。蔬xB．
另一種方案不合理的理由是a方案必須要從初速度為零開始研究．
（4）在坐標(biāo)系中做出a-F圖象：
（5）針對該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集與處理，就其中的某一環(huán)節(jié)，有別于該同學(xué)的設(shè)計(jì)或處理方法：
①采用氣墊導(dǎo)軌以減小摩擦力；
②利用“光電門”和計(jì)算機(jī)連接直接得到加速度，
③利用v-t圖象計(jì)算加速度；
④用彈簧秤測量砂和桶的重力；
⑤用力和加速度的比值是否不變來處理數(shù)據(jù)，等等．
故答案為：（1）先保持m不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與m的關(guān)系；
（2）a．把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；
b．砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；
（3）B；
（4）如圖所示．

（5）
①采用氣墊導(dǎo)軌以減小摩擦力；
②利用“光電門”和計(jì)算機(jī)連接直接得到加速度，
③利用v-t圖象計(jì)算加速度；
④用彈簧秤測量砂和桶的重力；
⑤用力和加速度的比值是否不變來處理數(shù)據(jù)，等等．
點(diǎn)評：由牛頓第二可得，當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶的質(zhì)量時(shí)，砂桶的重力就約等于小車的合力．
由加速度與合力的圖象可知，斜率的大小表示物體的質(zhì)量大小，若圖線與縱軸有交點(diǎn)時(shí)，則說明摩擦力沒有平衡或沒有平衡徹底；若圖線與橫軸有交點(diǎn)時(shí)，則說明摩擦力平衡過度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用下圖1所示的裝置．
（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法，下列說法中正確的是
CD
CD
．

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-
1
m
圖象
D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
（2）某同學(xué)測得小車的加速度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/m?s-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2上作出a-F圖象．
②圖線不過原點(diǎn)的原因可能是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因．
答：
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出加速度a與作用力F的圖線如圖所示．
（1）圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，原因是：
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

（2）圖線出現(xiàn)彎曲，原因是：
砂桶質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
砂桶質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)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1所示．
請指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處：
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；②小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；③應(yīng)該平衡摩擦力；
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；②小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；③應(yīng)該平衡摩擦力；

（2）改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)．圖2是某次實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出小車的加速度a=
0.496
0.496
m/s2（保留3位有效數(shù)字）

（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖3，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因可能是
BC
BC
．（請?zhí)钕鄳?yīng)的字母）

A．平衡摩擦力時(shí)將木板墊得過高
B．平衡摩擦力時(shí)將木板墊得過低
C．平衡摩擦力時(shí)掛上了沙桶和沙
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲所示的器材：A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：
（a）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法？
（b）在“探究加度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：
 次數(shù) 1  2  3  4  5 
 小車加速度a/m?s-2  0.78  0.38 0.25  0.20  0.16
 小車質(zhì)量m/kg  0.20 0.40  0.60  0.80  1.00 
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)繪制出a-m圖象如圖乙所示：通過對圖象（圖乙）的觀察，可猜想在拉車F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等，為了驗(yàn)證猜想，請?jiān)趫D丙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．
（c）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖丁，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分
．
（2）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，用米尺測量金屬絲的長度l=0.810m．金屬絲的電阻大約為4Ω．先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．
（a）從圖中讀出金屬絲的直徑為
0.520
0.520
mm．
（b）在用伏安法測定金屬絲的電阻時(shí)，除被測電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
A．直流電源：電動(dòng)勢約4.5V，內(nèi)阻很��；
B．電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；
C．電流表A2：量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；
D．電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ；
E．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10Ω；
F．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值50Ω；
G．開關(guān)、導(dǎo)線等．
在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是
B
B
，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是
E
E
．
（c）根據(jù)所選的器材，在右邊的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（d）若根據(jù)伏安法測出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω，則這種金屬材料的電阻率為
1.6
×10
-7
 
1.6
×10
-7
 
Ω?m．（保留二位有效數(shù)字）

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