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Copyright (C) 2017 Baidu你的首选资源互助社；母题二十六、探究加速度与力、加速度与质量的关系实；【解法归纳】由于与加速度相关的有力和质量两个因素；采用控制变量法；②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤；F1的关测量加速；③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，；2d；泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯；1【答案】○；2d2
你的首选资源互助社区 母题二十六、探究加速度与力、加速度与质量的关系实验、验证牛顿第二定律 【解法归纳】由于与加速度相关的有力和质量两个因素，所以探究加速度与力、加速度与质量的关系实验采用控制变量法。探究加速度与力的关系控制质量不变；探究加速度与质量的关系采用控制力不变。 典例26（2010山东理综）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1。然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。 ①木板的加速度可以用d、t表示为a=
；为了减小度的偶然误差可以采用的办法是（一种即可）
。 ②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数系。下列图象能表示该同学实验结果的是
F1的关测量加速 ③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是
a． 可以改变滑动摩擦力的大小 b． 可以更方便地获取多组实验数据 c． 可以比较精确地测出摩擦力的大小 d． 可以获得更大的加速度以提高实验精度 1由木板做匀加速运动，由d=at2/2得a=【解析】○2d。 2t2由牛顿第二定律可得F1-F0=ma，解得a= F1/m-F0/m，此实验要求水的质量必须远远小于木板质量，当矿○泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够表示该同学实验结果的图象是图c。 3由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以方便地获取多组实验数据，所以选项b正确。 ○1【答案】 ○2d2c
增大d或让F1大于F0的前提下尽量小
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本题考查探究加速度与力的关系实验，意在考查考生对新颖实验情景的把握和理解，考查考生的实验能力、分析能力和综合运用知识能力。 衍生题1．（2010江苏物理）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4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： 时间t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50[学。科。 速度v/（m?s-1） 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 图4 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：随着运动速度的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象【解析】根据打点计时器的使用方法，为了使纸带上打应先接通电源后释放小车，所以在释放小车之前接通打点计实验数据先在描点后用平滑曲线作出小车的v―t图象．由v―t图象可知，小车做加速度越来越小的加速运动。由于小可视为不变，加速度减小，说明随着速度增大，小车受到的大。 【答案】（1）之前
（2）小车的v―t图象如图4-J所示。
（3）同意。在v-t图象中，速度越大，加速度越小，小图4J 车受到的合的增加，小车所受简要阐述理由． 上尽可能多的点，时器的电源。根据作出的小车车所受拉力空气阻力增外力越小，说明小车受到的空气阻力越大。 【点评】
本题迁移教材实验装置和方法，考查探究阻力与速度的关系。
.衍生题2（2009江苏物理）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图2甲所示。
你的首选资源互助社区 （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2乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。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与砝码盘中砝码的总重力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/s2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 图2丙 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。 【解析】由△s=at2可得（3.83―3.52）×10-2=2aT2，而T=0.10s，解得a=0.16 m/s2。由实验数据作出的a―F图线可看出，当砝码盘中砝码总重力F=0时，小车就具有加速度0.2 m/s2，其主要原因是砝码盘中没有放入砝码时，在砝码盘的重力作用下拉着小车做加速运动。 【答案】（1）0.16
（2）如右图6丁所示。
（3）未计入砝码盘的重力。 【点评】在利用△s=at2进行相关计算时，若△s是邻差，则△s=at2；若△s是隔差，△s=sm―sn，则sm―sn=（m―n）at2。此题考查“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验。
衍生题 3（09全国卷1第23题）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。 实验步骤如下： (1)用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； (2)用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； (3)将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时
你的首选资源互助社区 间t1 (4)重复步骤（3）数次，并求挡光时间的平均值t； (5)利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos?； (6)多次改变斜面的倾角，重复实验步骤(2) (3) (4) (5)，作出f―cos?关系曲线。 用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）： ① 斜面倾角的余弦cos?=
； ② 滑块通过光电门时的速度v=
③ 滑块运动时的加速度a =
； ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f =
。 【解析】 斜面倾角的余弦cos?=s2??h1?h2?s2;由于挡板很窄，滑块通过光电门时的速度可由平均速度公式计算，v= d/t。由v2=2as得滑块运动时的加速度a= v2/2s，注意速度v中的时间t需要用多次测量的挡光时间的平均值t，从而得到滑块运动时的加速度a= d2/2st2。由牛顿第二定律得mgsin?―f=ma，sin?=(h1―h2)/s，联立解得滑块运动时所受到的摩擦阻力f= mg(h1―h2)/s―md2/2st2。 【答案】①②d/t ③d2/2st2
s2??h1?h2?s2 ④ mg(h1―h2)/s―md2/2st2 衍生题4（2010北京石景山模拟）某组同学设计究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等砂和小桶 的总重量，小车运动的加速度a可用上打出的点求得. ①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz. 根据纸带可求出小车的加速度大小了“探实验. 花计轮的于细纸带
你的首选资源互助社区 为
m/s2.（结果保留二位有效数字）
②在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时，该组同学产生分歧；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象，乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的倒数1的图象. 两位同学都按照自己的方案装实验数据在坐标系中进行了标注. 但尚未完成图象（如下m图所示）. 你认为同学
（填“甲”、“乙”）的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象。.
③在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因.。
。. 为2T=0.04s，根改变小桶中细如图(c)，该图线解析：打点计时器打点周期为T=0.02s，两计数点之间时间间隔据逐差法求得加速度a=7.72?7.21?6.70?6.194??2?0.02?2×10-2m/s2=3.2 m/s2。甲同学的图线明显不是线性，而乙同学的图线在误差范围内是线性，所以乙同学的方案案更合理。图线不通过坐标原点的原因是实验前未平衡摩擦力。 【答案】：①3.2
③实验前未平衡摩擦力 三亿文库包含各类专业文献、各类资格考试、中学教育、专业论文、高等教育、行业资料、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、母题二十六、探究加速度与力、加速度与质量的关系实验、验证牛顿第二定律70等内容。　
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