《高考物理 第3章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高考物理 第3章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三三探究加速度與物體質(zhì)量、探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系物體受力的關(guān)系注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法?？刂谱兞糠?。2.平衡摩擦力：平衡摩擦力：在平衡摩擦力時(shí)，不要懸掛小盤(pán)，但小車(chē)應(yīng)連著在平衡摩擦力時(shí)，不要懸掛小盤(pán)，但小車(chē)應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車(chē)一個(gè)初速度，如果在紙帶上打出紙帶且接通電源。用手給小車(chē)一個(gè)初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，表明小車(chē)受到的阻力跟它的重力沿斜面的點(diǎn)的間隔是均勻的，表明小車(chē)受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。向下的分力平衡。3.實(shí)驗(yàn)條件：實(shí)驗(yàn)條件：只有滿(mǎn)足只有滿(mǎn)足Mm，小盤(pán)和砝碼的總重力才可視為小車(chē)，小盤(pán)和砝碼的總
2、重力才可視為小車(chē)受到的拉力。受到的拉力。4.一先一后一按?。阂幌纫缓笠话醋。焊淖兝托≤?chē)質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)改變拉力和小車(chē)質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，后放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，后放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在小車(chē)到達(dá)滑輪前按住小車(chē)。小車(chē)到達(dá)滑輪前按住小車(chē)。5.作圖：作圖：作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng)，各量須采用國(guó)際單位，這作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng)，各量須采用國(guó)際單位，這樣作圖線(xiàn)時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過(guò)密，誤差會(huì)小些。樣作圖線(xiàn)時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過(guò)密，誤差會(huì)小些。誤差分析誤差分析1.因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差：本實(shí)驗(yàn)用小盤(pán)和砝碼的總重因?qū)嶒?yàn)原理不完善
3、引起的誤差：本實(shí)驗(yàn)用小盤(pán)和砝碼的總重力力mg代替小車(chē)的拉力，而實(shí)際上小車(chē)所受的拉力要小于小盤(pán)代替小車(chē)的拉力，而實(shí)際上小車(chē)所受的拉力要小于小盤(pán)和砝碼的總重力。和砝碼的總重力。2.摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差。確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差。熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與基本操作熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與基本操作【例【例1】在在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：所示的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：圖圖1(1)實(shí)驗(yàn)中，需要在木板的右
4、端墊上一個(gè)小木塊，其目的是實(shí)驗(yàn)中，需要在木板的右端墊上一個(gè)小木塊，其目的是_。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是：探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，所以不能本實(shí)驗(yàn)的目的是：探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，所以不能把牛頓第二定律當(dāng)成已知的公式來(lái)使用，故把牛頓第二定律當(dāng)成已知的公式來(lái)使用，故A錯(cuò)誤；使用打點(diǎn)錯(cuò)誤；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，都應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，故計(jì)時(shí)器時(shí)，都應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，故B正確；平衡摩正確；平衡摩擦力后擦力后tan ，與重物的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以不用再次平衡摩擦力，與重物的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以不用再次平衡摩擦力，故故C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，故錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，故D正確。正確。答案答案(
5、1)平衡摩擦力平衡摩擦力(2)mM(3)BD【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】1.在在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)采用如圖時(shí)采用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼質(zhì)量為小車(chē)及車(chē)中砝碼質(zhì)量為M，砂桶及砂的質(zhì)量為，砂桶及砂的質(zhì)量為m。圖圖2(1)若已平衡摩擦力，在小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩的若已平衡摩擦力，在小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩的張力大小張力大小FT_，當(dāng)，當(dāng)M與與m的大小滿(mǎn)足的大小滿(mǎn)足_時(shí)，時(shí)，才可認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于砂和砂桶的重力。才可認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于砂和砂桶的重力。熱點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理及誤差分析熱點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理及誤差分析【例【例
6、2】一小組的同學(xué)用如圖一小組的同學(xué)用如圖3所示裝置做所示裝置做“探究物體質(zhì)量一定探究物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系時(shí)，加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。的實(shí)驗(yàn)。圖圖3(1)下列說(shuō)法正確的有下列說(shuō)法正確的有_。A.平衡摩擦力時(shí)，用細(xì)線(xiàn)一端掛空砝碼盤(pán)，另一端與小車(chē)相連，平衡摩擦力時(shí)，用細(xì)線(xiàn)一端掛空砝碼盤(pán)，另一端與小車(chē)相連，將木板適當(dāng)傾斜，使小車(chē)在木板上近似做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)將木板適當(dāng)傾斜，使小車(chē)在木板上近似做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.每次改變砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力每次改變砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力C.應(yīng)讓砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車(chē)及里面鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)讓砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車(chē)及里
7、面鉤碼的總質(zhì)量D.砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及里面鉤碼總質(zhì)量時(shí)，可以近砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及里面鉤碼總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砝碼及砝碼盤(pán)的重力似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砝碼及砝碼盤(pán)的重力(2)圖圖4甲為實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分。從比較甲為實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分。從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，用刻度尺分別個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，用刻度尺分別測(cè)量出測(cè)量出A點(diǎn)到點(diǎn)到B、C、D、E的距離如圖的距離如圖4所示，已知
8、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為在頻率為50 Hz的交流電源上，則此次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的的交流電源上，則此次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的測(cè)量值測(cè)量值a_m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖圖4(3)某同學(xué)平衡摩擦力后，改變砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，分別測(cè)量某同學(xué)平衡摩擦力后，改變砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，分別測(cè)量出小車(chē)的加速度出小車(chē)的加速度a。以砝碼盤(pán)及砝碼的重力。以砝碼盤(pán)及砝碼的重力F為橫坐標(biāo)，以小車(chē)為橫坐標(biāo)，以小車(chē)的加速度的加速度a為縱坐標(biāo)，得到如圖乙所示的為縱坐標(biāo)，得到如圖乙所示的aF圖線(xiàn)，則圖線(xiàn)不通圖線(xiàn)，則圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是_。解析解析
9、(1)平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將細(xì)線(xiàn)從小車(chē)上取下，輕輕推動(dòng)小車(chē)，平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將細(xì)線(xiàn)從小車(chē)上取下，輕輕推動(dòng)小車(chē)，使小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車(chē)是否使小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車(chē)是否勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；每次改變砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量之后，不需要錯(cuò)誤；每次改變砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力，重新平衡摩擦力，B錯(cuò)誤；應(yīng)讓砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)錯(cuò)誤；應(yīng)讓砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及里面鉤碼的總質(zhì)量，及里面鉤碼的總質(zhì)量，C錯(cuò)誤；砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)錯(cuò)誤；砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及里面鉤碼的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于
10、砝碼及里面鉤碼的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砝碼及砝碼盤(pán)的重力，及砝碼盤(pán)的重力，D正確。正確。(3)當(dāng)當(dāng)F0時(shí)，時(shí)，a0，也就是說(shuō)當(dāng)細(xì)線(xiàn)上沒(méi)有拉力時(shí)，小車(chē)就有加，也就是說(shuō)當(dāng)細(xì)線(xiàn)上沒(méi)有拉力時(shí)，小車(chē)就有加速度，這是平衡摩擦力時(shí)木板傾角速度，這是平衡摩擦力時(shí)木板傾角偏大，即平衡摩擦力過(guò)度引偏大，即平衡摩擦力過(guò)度引起的。起的。 答案答案(1)D(2)1.2(3)平衡摩擦力過(guò)度平衡摩擦力過(guò)度【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】2.如圖如圖5所示為某同學(xué)探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，兩所示為某同學(xué)探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)相同質(zhì)量的小車(chē)放在光滑水平板上，前端各系一條細(xì)繩，繩個(gè)相同質(zhì)量的
11、小車(chē)放在光滑水平板上，前端各系一條細(xì)繩，繩的一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)中可放砝碼。兩小車(chē)后端的一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)中可放砝碼。兩小車(chē)后端各系一條細(xì)繩，一起被夾子夾著使小車(chē)靜止。打開(kāi)夾子，兩小各系一條細(xì)繩，一起被夾子夾著使小車(chē)靜止。打開(kāi)夾子，兩小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)；關(guān)上夾子，兩小車(chē)同時(shí)停下來(lái)，用刻度尺測(cè)車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)；關(guān)上夾子，兩小車(chē)同時(shí)停下來(lái)，用刻度尺測(cè)出兩小車(chē)的位移，下表是該同學(xué)在幾次實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)。出兩小車(chē)的位移，下表是該同學(xué)在幾次實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)。圖圖5實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)車(chē)號(hào)車(chē)號(hào)小車(chē)質(zhì)小車(chē)質(zhì)量量(g)小盤(pán)質(zhì)小盤(pán)質(zhì)量量(g)車(chē)中砝碼車(chē)中砝碼質(zhì)量質(zhì)量(g)盤(pán)中砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量質(zhì)量(
12、g)小車(chē)位小車(chē)位移移(cm)1甲甲50100015乙乙5010010302甲甲501001027.5乙乙50105010143甲甲50100018乙乙50101010 請(qǐng)回答下述問(wèn)題：請(qǐng)回答下述問(wèn)題：(1)在每一次實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩車(chē)的位移之比等于在每一次實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩車(chē)的位移之比等于_之比，之比，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理：請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理：_；(2)第一次實(shí)驗(yàn)控制了第一次實(shí)驗(yàn)控制了_不變，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)可得不變，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)可得出的結(jié)論是出的結(jié)論是_；(3)第二次實(shí)驗(yàn)控制了第二次實(shí)驗(yàn)控制了_不變，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)可得不變，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)可得出的結(jié)論是出的結(jié)論是_；(4)第
13、三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)先測(cè)量了甲車(chē)的位移，再根據(jù)前兩次實(shí)第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)先測(cè)量了甲車(chē)的位移，再根據(jù)前兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論，計(jì)算出乙車(chē)應(yīng)該發(fā)生的位移，然后再測(cè)量了乙車(chē)的位移，驗(yàn)結(jié)論，計(jì)算出乙車(chē)應(yīng)該發(fā)生的位移，然后再測(cè)量了乙車(chē)的位移，結(jié)果他高興地發(fā)現(xiàn)，理論的預(yù)言與實(shí)際符合得相當(dāng)好。請(qǐng)問(wèn)，他結(jié)果他高興地發(fā)現(xiàn)，理論的預(yù)言與實(shí)際符合得相當(dāng)好。請(qǐng)問(wèn)，他計(jì)算出的乙車(chē)的位移應(yīng)該是計(jì)算出的乙車(chē)的位移應(yīng)該是_。答案答案(1)加速度；見(jiàn)解析加速度；見(jiàn)解析(2)小車(chē)質(zhì)量；小車(chē)加速度與拉力成小車(chē)質(zhì)量；小車(chē)加速度與拉力成正比正比(3)小車(chē)所受拉力；小車(chē)加速度與質(zhì)量成反比小車(chē)所受拉力；小車(chē)加速度與質(zhì)量成反比(4)30 cm熱點(diǎn)三實(shí)
14、驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新以本實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目，不脫以本實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開(kāi)放性、探究性、設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)。離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開(kāi)放性、探究性、設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)。視角視角1實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)視角視角2數(shù)據(jù)測(cè)量的改進(jìn)數(shù)據(jù)測(cè)量的改進(jìn)視角視角3實(shí)驗(yàn)的拓展延伸實(shí)驗(yàn)的拓展延伸以以“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”為背景測(cè)量物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。為背景測(cè)量物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！纠纠?】（2014新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷）某同學(xué)利用圖某同學(xué)利用圖6甲所示實(shí)驗(yàn)裝甲所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系
15、統(tǒng)獲得了小車(chē)加速度置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車(chē)加速度a與鉤碼的質(zhì)量與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中小車(chē)（含發(fā)射器）的質(zhì)量為關(guān)系圖，如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中小車(chē)（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車(chē)的加速度實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車(chē)的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到?；卮鹣铝袉?wèn)題：由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到?；卮鹣铝袉?wèn)題：圖圖6(1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車(chē)的加速度與鉤碼的質(zhì)量成根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車(chē)的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 (填填“線(xiàn)性線(xiàn)性”或或“非線(xiàn)性非線(xiàn)性”)關(guān)系。關(guān)系。(2)由圖乙可知，由圖乙可知，am
16、圖線(xiàn)不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是圖線(xiàn)不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是。(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，小在小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，小車(chē)的加速度與作用力成正比車(chē)的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力力mg作為小車(chē)受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是作為小車(chē)受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的條件是，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的條件是。解析解析(1)把圖乙中的點(diǎn)用平滑線(xiàn)連接后，可以看出，把圖乙中的點(diǎn)用平滑線(xiàn)連接后，可以看出，am圖圖線(xiàn)是曲線(xiàn)即非線(xiàn)性。線(xiàn)是曲線(xiàn)即非線(xiàn)性。(2)由圖象可知，小車(chē)受到鉤碼的拉力作用，但
17、加速度仍為零，由圖象可知，小車(chē)受到鉤碼的拉力作用，但加速度仍為零，可能的原因是小車(chē)還受到摩擦力的作用。可能的原因是小車(chē)還受到摩擦力的作用。(3)改進(jìn)措施：第一圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，要平衡摩擦力，所以調(diào)整軌改進(jìn)措施：第一圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，要平衡摩擦力，所以調(diào)整軌道的傾斜度；第二，要使小車(chē)受到合外力等于鉤碼的重力，要道的傾斜度；第二，要使小車(chē)受到合外力等于鉤碼的重力，要求鉤碼質(zhì)量不能太大，即遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。求鉤碼質(zhì)量不能太大，即遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。答案答案(1)非線(xiàn)性非線(xiàn)性(2)存在摩擦力存在摩擦力(3)調(diào)整軌道傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量調(diào)整軌道傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】3
18、.圖圖7為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖圖7用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量，重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)之間的距離，用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)之間的距離x；調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線(xiàn)水平；調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線(xiàn)水平；圖圖81.(2016江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同同時(shí)跟合外力時(shí)跟合外力F和質(zhì)量和質(zhì)量M兩個(gè)因素有關(guān)。要研究這三個(gè)物理量之間兩個(gè)因
19、素有關(guān)。要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，需采用的思想方法是的定量關(guān)系，需采用的思想方法是。圖圖9(2)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖9所示，她想用砂桶的重力表示小車(chē)所示，她想用砂桶的重力表示小車(chē)受到的合外力受到的合外力F，為了減少這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，她先做，為了減少這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：了兩方面的調(diào)整措施：解析解析(1)實(shí)驗(yàn)研究這三個(gè)物理量之間關(guān)系的思想方法是控制變實(shí)驗(yàn)研究這三個(gè)物理量之間關(guān)系的思想方法是控制變量法。量法。(2)用小木塊將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力，用小木塊將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力，只有在滿(mǎn)足砂桶的質(zhì)量
20、遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，拉力才可近似等只有在滿(mǎn)足砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，拉力才可近似等于砂桶的重力。于砂桶的重力。(3)計(jì)算加速度時(shí)，用逐差法誤差較小。計(jì)算加速度時(shí)，用逐差法誤差較小。答案答案(1)控制變量法控制變量法(2)平衡摩擦力砂桶的重力平衡摩擦力砂桶的重力(3)B2.某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)甲同學(xué)在小車(chē)所受合外力不變時(shí)，改變小車(chē)的質(zhì)量，得到數(shù)甲同學(xué)在小車(chē)所受合外力不變時(shí)，改變小車(chē)的質(zhì)量，得到數(shù)據(jù)如下表所示：據(jù)如下表所示：圖圖10(2)木板傾角過(guò)大木板傾角過(guò)大23.某同學(xué)利用如圖某同學(xué)利用如圖11甲所示的裝置探究
21、甲所示的裝置探究“小車(chē)的加速度與所受合小車(chē)的加速度與所受合外力的關(guān)系外力的關(guān)系”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖圖11A.按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶(含少量砂子含少量砂子)；B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間相等；且通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間相等；C.取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)量取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)量m，并記下；，并記下；D.保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車(chē)置于靠近滑輪的保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車(chē)置于靠近滑輪的位置
22、，由靜止釋放小車(chē)，記錄小車(chē)先后通過(guò)光電門(mén)甲和乙時(shí)顯位置，由靜止釋放小車(chē)，記錄小車(chē)先后通過(guò)光電門(mén)甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間；示的時(shí)間；E.重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)B、C、D步驟。步驟。(1)若砂桶和砂子的總質(zhì)量為若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車(chē)的質(zhì)量為，小車(chē)的質(zhì)量為M，重力加速度，重力加速度為為g，則步驟，則步驟D中小車(chē)加速下滑時(shí)所受合力大小為中小車(chē)加速下滑時(shí)所受合力大小為。(忽略空氣阻力忽略空氣阻力)(2)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小車(chē)上遮光片的寬度為如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小車(chē)上遮光片的寬度為 mm。(3)若遮光片的寬度為若遮光片的
23、寬度為d，光電門(mén)甲、乙之間的距離為，光電門(mén)甲、乙之間的距離為l，通，通過(guò)光電門(mén)甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間分別為過(guò)光電門(mén)甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間分別為t1、t2，則小車(chē)的加速，則小車(chē)的加速度度a。(4)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是。A.砂桶和砂子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量砂桶和砂子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量B.小車(chē)的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于砂桶和砂子的總質(zhì)量小車(chē)的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于砂桶和砂子的總質(zhì)量C.平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和砂桶平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和砂桶D.平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶(4)設(shè)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角為設(shè)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角為，則，則mgMgcos
24、 Mgsin ，可以看出可以看出m與與M之間只需滿(mǎn)足上式即可，選項(xiàng)之間只需滿(mǎn)足上式即可，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于此錯(cuò)誤；由于此題中實(shí)驗(yàn)步驟題中實(shí)驗(yàn)步驟B在砂桶拉力作用下小車(chē)平衡，取下細(xì)繩和砂桶后，在砂桶拉力作用下小車(chē)平衡，取下細(xì)繩和砂桶后，小車(chē)加速下滑時(shí)所受合力大小等于砂桶和砂子的總重力小車(chē)加速下滑時(shí)所受合力大小等于砂桶和砂子的總重力mg，平衡，平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶，小車(chē)重力沿斜面的分力必須與砂摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和砂桶，小車(chē)重力沿斜面的分力必須與砂桶和砂子的總重力以及小車(chē)向下運(yùn)動(dòng)所受摩擦力之和相等，選項(xiàng)桶和砂子的總重力以及小車(chē)向下運(yùn)動(dòng)所受摩擦力之和相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確。正確。
高考物理 第3章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系
