02-第2節(jié) 科學(xué)探究-加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

第5章牛頓運(yùn)動(dòng)定律過(guò)基礎(chǔ)

教材必備知識(shí)精練第2節(jié)科學(xué)探究：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)方法與操作

（1）該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是____________，該步驟應(yīng)排在步驟___之后。平衡摩擦力B【解析】實(shí)驗(yàn)中把所掛槽碼重力之和大小看成小車(chē)所受拉力大小，沒(méi)有考慮摩擦力，故必須平衡摩擦力且應(yīng)排在步驟B之后。（2）在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是步驟___，應(yīng)把_________________改為_(kāi)_________________。D

（3）在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E___，應(yīng)把___________改為_(kāi)__________。

（4）仔細(xì)觀察該同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)改正以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)器材的位置錯(cuò)誤。①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置__________；應(yīng)靠右端【解析】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)靠右端安裝，留出小車(chē)的運(yùn)動(dòng)空間；②小車(chē)位置__________________；應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器【解析】釋放小車(chē)時(shí)，小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；③滑輪位置____________________。應(yīng)使細(xì)繩平行于木板【解析】連接小車(chē)的細(xì)繩應(yīng)平行于木板，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪位置使細(xì)繩平行于木板。圖1

（1）實(shí)驗(yàn)之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法如下：將木板的右端墊高，讓小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)，直到小車(chē)可以做__________運(yùn)動(dòng)時(shí)為止。勻速直線【解析】將木板的右端墊高，讓小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)，直到小車(chē)可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)為止，此時(shí)重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。

C

圖2

減小

【方法技巧】解答此類(lèi)實(shí)驗(yàn)要抓住兩個(gè)必須

（1）甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，必須平衡小車(chē)和長(zhǎng)木板之間的摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組是____________；甲、乙、丙【解析】甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，小車(chē)受到的拉力即為小車(chē)受到的合外力，故甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)中都需要平衡摩擦力。

甲

圖丁

圖戊（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙組同學(xué)得到的一條紙帶如圖戊所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，編0.160.36

【解題技巧】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)要采用控制變量法，當(dāng)重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于重物的重力，若用力傳感器，則不需要滿足此條件。知識(shí)點(diǎn)2數(shù)據(jù)處理與誤差分析圖甲

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)___（填正確選項(xiàng)序號(hào)）。A.先釋放小車(chē)，后接通電源B.先接通電源，后釋放小車(chē)B【解析】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(chē)，B正確。

=圖乙0.3950.332

大于

系統(tǒng)

圖丙

圖甲5.[2024北京市朝陽(yáng)區(qū)期末考試]如圖甲為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為鉤碼的重力等于使小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力。（1）下列操作正確的是____。

A.在平衡摩擦力時(shí)，需要將木板的一側(cè)墊高并將鉤碼用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē)C.調(diào)節(jié)滑輪時(shí)應(yīng)使細(xì)線與木板平行【解析】在平衡摩擦力時(shí)，需要將鉤碼和細(xì)線從小車(chē)上撤去，將木板不帶滑輪的一端墊高，故A錯(cuò)誤；為了充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē)，故B正確；為了保證小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線拉力恒定不變，調(diào)節(jié)滑輪時(shí)應(yīng)使細(xì)線與木板平行，故C正確；圖乙

0.42

圖丙

①該圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是___。A.長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端墊得過(guò)高B.長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端墊得過(guò)低A

②該圖線后一部分彎曲的原因可能是___。A.鉤碼的質(zhì)量太小B.鉤碼的質(zhì)量太大B

【答案】見(jiàn)解析

6.在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車(chē)前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)滑輪并掛上砝碼盤(pán)，將砝碼和砝碼盤(pán)的總重力作為小車(chē)所受合外力，兩小車(chē)尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使兩小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)停止。

略

（2）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使______與______平行；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小誤差，應(yīng)使砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量________小車(chē)的質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”）。細(xì)線軌道遠(yuǎn)小于

實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車(chē)1Ⅰ0.123.36Ⅱ0.246.512Ⅰ