课件21张PPT。第四章
牛顿运动定律 预
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业课时2
实验：探究加速度与力、质量的关系撷取百家精妙·荟萃时代品牌 谢谢观赏！
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时间：45分钟 满分：100分
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．在用实验探究加速度和力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，不正确的是( )
A．实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系
B．实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系
C．在处理实验数据中，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比
D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比
2．某同学在做“探究加速度与力和质量的关系”实验时，采用了课本上案例的装置，由于没有考虑重物的质量，结果得到的a－图象可能是下图中的哪一个？( )
3．为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选用( )
A．a－m图象 B．m－a图象
C．a－图象 D.－a图象
4．在做探究加速度与力、质量的关系的实验时，下列说法中错误的是( )
A．应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m1.小车和砝码的总质量m2.根据公式a＝m1g/m2求出小车的加速度
C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差
D．处理实验数据时采用a－图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
5．如果物体的a－图象为通过原点的一条直线，则说明( )
A．物体的加速度a与质量m成正比
B．物体的加速度a与质量m成反比
C．物体的质量m与加速度a成反比
D．物体的质量m与加速度a成正比
二、多项选择题(每小题6分，共18分)
6．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )
A．“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零
B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡
C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力
D．“平衡摩擦力”时应将小车在钩码通过细绳和滑轮而拉动运动过程中进行调整
7．在本实验中，下列说法正确的是( )
A．平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂
B．实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量
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时，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
8．如下图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )
A．形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
B．形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
C．形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D．形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
答案
课后作业
1．D 本实验就是利用控制变量法得到a，F，m三者的关系，A，B，C所述符合实验的思路和道理符合要求，故正确．
2．D
3．C 通过实验探究的是a与m的关系，a－图象是过原点的一条直线．
4．B 实验中应满足A所述的条件，故A正确．实验中加速度不能根据公式求解，故B错误．
画图象时偏离较远的点已舍弃，误差较小，故C正确．采用a－图象，图象为直线，更直观，故D对．
5．B 质量是物体的固有属性，故C，D说法均错．
6．BC
7．BD 平衡摩擦力时，不应挂小桶，故A错误，B中所述为实验条件，正确．C中横坐标为小车和车内砝码总质量的倒数，故C错误．
8．AD (甲)图表明，当尚未加拉力时，小车就有加速度，造成的原因是平衡摩擦力时木板倾角过大．(乙)图表明，当＝0即质量无穷大时，在一个有限大小的力作用下产生了加速度，故也是因为平衡摩擦力时木板倾角过大．(丁)图图线与轴交点表明，小车在一拉力作用下，加速度却为0，故是因为平衡摩擦力时木板倾角过小．
三、非选择题(共52分)
9．(10分)实验台上备有下列器材：A.打点计时器、纸带及复写纸片；B.附有定滑轮的长木板；C.小车；D.砝码；E.钩码；F.小桶、细绳、沙；G.若干导线；H.秒表；I.天平(附砝码)；J.刻度尺；K.弹簧秤；L.6 V蓄电池；M.学生电源．
探究加速度与力、质量的关系实验需要的器材有：__________.
10．(8分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下列操作步骤的安排顺序不尽合理，请按合理的顺序将字母代号填写在横线上________．
A．保持小盘和小盘里砝码的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次
B．保持小车质量不变，改变小盘里砝码的质量，测出加速度，重复几次
C．用天平测出小车的质量和小盘的质量
D．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
E．挂上小盘，放入砝码，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点
F．根据测量数据，分别画出a—F图象和a—图象
G．在每条已打点的纸带上选取比较理想的部分，算出加速度的值
11．(14分)在做实验时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动，然后才进行实验，这样做的目的何在？怎样确定小车做匀速运动？
12．(20分)“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)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)
(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：
砝码盘中砝码
总重力F(N)
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度
a(m·s－2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
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．
答案
9.A、B、C、D、F、G、I、J、M
10．CDEABGF或CDEBAGF
解析：要按照便于操作的合理顺序排列，先测出小车质量和小盘质量，然后安装器材后平衡摩擦力，平衡摩擦力后再分别研究质量不变时a与F的关系和力不变时a与m的关系，研究这两种关系的前后顺序没有限制，既可以先A后B，也可以先B后A，做完实验后再选出理想的纸带，算出加速度的值，并画出相应的关系图象，所以合理的顺序为CDEABGF或CDEBAGF.
11．平衡摩擦力，减小误差 连好纸带、接通电源、打点计时器工作后推一下小车．若纸带上打下的点间距相等，则说明小车匀速运动．
12．(1)0.16(0.15也算对)
(2)见如下图
(3)未计入砝码盘的重力
随堂作业
一、选择题
1．(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法和理由正确的是( )
A．实验中所用电源为低压直流电源
B．可以将装有砂子的小桶用来代替钩码
C．处理数据时不用a－m图象，而用a－图象，是为了便于根据图象直观地作出判断
D．改变小车质量时，要重新平衡摩擦力
2．(多选)甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时(使用如图所示的装置)，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是a－F图线，图丁是a－图线，则下列说法中正确的是( )
A．甲和乙较好地把握了实验条件M远大于m
B．丙和丁没有把握好实验条件M远大于m
C．甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板倾角太大
D．甲、乙、丙三同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作
3．(多选)如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的
a－F图象，下列说法正确的是( )
A．三条倾斜直线所对应的小车及车中砝码的总质量相同
B．三条倾斜直线所对应的小车及车中砝码的总质量不同
C．直线1所对应的小车及车中砝码的总质量最大
D．直线3所对应的小车及车中砝码的总质量最大
二、非选择题
4．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如下图甲所示为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)
(1)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2；
(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的的数据如下表：
a/(m·s－2)
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg－1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在下图所示的坐标纸中画出a－的图象，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数之间的关系式是________．
答案
随堂作业
1．BC 打点计时器要用低压交流电源；用砂桶代替钩码，是因为可以连续改变拉力的大小；从本实验中平衡摩擦力的方法来看，改变小车质量时，并不用重新平衡摩擦力．
2．ACD
3．BD 由图象知F相同时，对应的加速度大小为a1>a2>a3，根据F相同时，加速度与质量成反比，所以m14．见解析
解析：(1)由交流电的频率为50 Hz可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔T＝0.02 s．由逐差法得加速度
a＝＝＝
m/s2
≈3.19 m/s2.
(2)如下图所示，a＝.
