加速度力質量實驗裝置

Ⅰ 為了探究「加速度與力、質量的關系」，可以用如圖所示的實驗裝置．（1）為了補償打點計時器對小車的阻力

（1）為了使盤和盤中重物的總重G充當小車運動的合外力，要先平衡摩擦力，即移動木塊來調節木板的傾斜程度，使小車在不受牽引時，能拖著紙帶沿木板做勻速直線運動；
實驗中還要注意，為了減小誤差，與小車相連接的牽引細繩與斜面保持平行；
（2）在牽引繩的拉力作用下，小車從靜止開始做勻加速直線運動，測出盤和盤中重物的總重為G，則小車勻加速運動時受到的拉力F≈G，
測出小車運動的位移x和發生這段位移的時間t，根據x=

1

2

at²得：a=

2x

t2

，據此可以計算出小車的加速度；
故答案為：（1）勻速直線，平行；（2）G，

2x

t2

．

Ⅱ 「探究加速度與物體質量、物體受力的關系」的實驗裝置如圖甲所示．（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過

①由題意可知：△x=aT²，
a＝

△x

T2

＝

(3.68?3.52)×10?2

0．12

＝0.16m/s²
說明平衡時墊的過高，為平衡摩擦力還應適當減小木板與桌面的夾角，直至打點均勻為止．
（2）作出a-F的關系圖象如圖所示．

只有當小車的總質量M遠遠大於砝碼砝盤總質量m時，才能認為繩子的拉力等於小車受到的合外力，所以為了讓這個實驗的系統誤差盡可能小，要滿足小車的總質量M遠遠大於砝碼砝盤總質量m
（3）a-F圖線，不通過原點的主要原因是未放入砝碼時，小車已有加速度，可以判斷未計入砝碼盤的重力．
故答案為：（1）0.16；（2）作出a-F的關系圖象如圖所示．小車的總質量M遠遠大於砝碼砝盤總質量m；（3）未計入砝碼盤的重力．

Ⅲ 驗證加速度與力質量的關系實驗裝置為什麼不能用來驗證機械能守恆定律

能用來驗證機械能守恆定律如下：

主要是因為誤差的存在。具體的說一般的加速度與質量的關系實驗裝置存在小車與木板間的摩擦，和紙帶與打點計時器之間的摩擦以及空氣阻力，平衡摩擦阻力並不能減少實驗誤差。

因為即使平衡了摩擦力，摩擦力依然存在，系統機械能必然要損失，所以對實驗結果肯定有影響。就是因為這種誤差的存在，一般不會用於機械能守恆定律，所以在教材中驗證機械能守恆定律所用的裝置就是讓重物做自由落體運動。

能量守恆的特點：

不同形式的能量之間可以通過物理效應或化學反應而相互轉化。對應於物質的各種運動形式，能量有各種不同的形式。在機械運動中表現為物體或體系整體的機械能，如動能、勢能等。在熱現象中表現為系統的內能，它是系統內各分子無規運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內的能量的總和，但不包括系統整體運動的機械能。

對於熱運動的內能（舊稱熱能），人們是通過它與機械能的相互轉換而認識的（見熱力學第一定律）。各種場也具有能量。

Ⅳ 「探究加速度與物體質量、物體受力的關系」的實驗裝置如圖（1）所示. （1）在平衡小車與桌面之間摩擦力

（1）0.16m/s2（4分）；（2）C（4分） Ⅳ 在「探究加速度與力、質量的關系」實驗中，採用如圖所示的實驗裝置與方案．本實驗的特點是通過黑板擦控制 在「探究加速度與力、質量的關系」實驗中，本實驗的特點是通過黑板擦控制兩小車的起動與內停止，容即兩小車同時啟動，同時停止，所用時間完全相同，故不用測量小車運動的時間．將測量兩車的加速度轉換為測量兩車的位移，即該實驗需要測量兩者的位移，在初速度為零的勻變速直線運動中有位移s＝ 1 2 at2，若運動時間相等，則位移與加速度成正比．小車1、2的加速度之比 a1 a2 ＝ s1 s2 ；要達到實驗目的，還需測量的物理量是兩組砝碼和盤的總重量（質量）．此題問實驗中不需要測量的物理量即小車運動的時間，故選項A正確，選項B、C、D錯誤． 故選A． Ⅵ 某同學做「探究加速度與力、質量關系」的實驗．如圖甲所示是該同學探究小車加速度與力的關系的實驗裝置， （1）該實驗的研究對象是小車，採用控制變數法研究．當質量一定時，研究小車的加速度和小車所受合力的關系． 為消除摩擦力對實驗的影響，可以把木板的右端適當墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那麼小車的合力就是繩子的拉力． 根據牛頓第二定律得： 對m：mg-F拉=ma 對M：F拉=Ma 解得：F拉= mMg m+M 當m＜＜M時，即當重物重力要遠小於小車的重力，繩子的拉力近似等於重物的總重力． （2）游標卡尺的主尺讀數為10mm，游標讀數為0.05×10mm=0.50mm， 所以最終讀數為：10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm； ②數字計時器記錄通過光電門的時間，由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度， 用該平均速度代替物體的瞬時速度，故在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為：v= d △t ． （3）由題意可知，該實驗中保持小車質量M不變，因此有：v2=2as= 2mg M s， 由題意可知，M、s不變，因v2-m圖象為過原點的直線，則說明加速度與合外力成正比． （4）v2-m線性圖象不通過坐標原點，開始當小車掛上重物時，加速度卻為零，線性圖象不通過坐標原點，故導致圖象不過原點的原因是木板傾角偏小．即說明操作過程中沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足，採取的方法是將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動．故C正確． 故選：C 故答案為：（1）m＜＜M；（2）1.050， d △t ；（3）加速度與合外力成正比；（4）C． Ⅶ 「探究加速度與力、質量的關系」的實驗裝置如圖甲所示．（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出 （1）由△x=aT2，有： a= x23?x12 T2 = (3.68?3.52)×10?2 0．12 =0.16m/s2 （2）①根據表中數據，在表格中作出畫出a-F圖象如圖所示專．

1

2

；
由題意可知，5個相同的砝碼的質量為0.25kg，砝碼盤質量m₀=0.05kg；
因此小車的質量M=0.5-0.25-0.05=0.2kg；
故答案為：
（1）0.16；
（2）①a-F圖象如上；②0.2．

Ⅷ 「探究加速度與力、質量的關系」實驗裝置如圖所示．（1）為減小實驗誤差，盤和砝碼的質量應比小車的質量_

（1）根據牛頓第二定律得，整體的加速度a= mg M+m ，則小車所受的合力 F=Ma= Mmg m+M = mg m M +1 ，當盤和砝碼的質量遠小於小車的質量，小車所受的合力近似等於砝碼和盤的重力，可以減小實驗的誤差． （2）計時器打點的時間間隔為0.02s．每五個點取一個計數點，則相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1s． 計數點3的瞬時速度 v 3 = x 24 2T = (4+5.19)×1 0 -2 0.2 m/s ≈0.460m/s． 根據△x=aT 2 ，運用逐差法得，a= x 23 + x 34 - x 01 - x 12 4 T 2 = (4.00+5.19-1.60-2.81)×1 0 -2 4×0.01 ≈1.20m/s 2 ． 故答案為：（1）小，（2）0.1，0.460，1.20．

Ⅸ 探究加速度與力質量的關系的實驗裝置如圖所示下列說法正確的是再平衡摩擦力時

A、在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等於小車所受的合外力，故在平衡摩擦力內時容，細繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A錯誤．
B、由於平衡摩擦力之後有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等於小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量時不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；
C、實驗時應先接通電源然後再放開小車，故C錯誤．
D、拉車子一端的繩子必須始終與木板保持平行，故D正確；
故選：D．

Ⅹ 如圖實甲所示為「探究加速度與物體質量、物體受力的關系」的實驗裝置．（1）關於「驗證牛頓第二定律」實

（1）A、平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A錯誤．
B、每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．
C、實驗時，應先放開小車，再接通打點計時器電源，由於小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利於數據的採集和處理．故C錯誤．
D、小車運動的加速度是利用打點計時器測量，如果用天平測出m以及小車質量M，直接用公式求出，這是在直接運用牛頓第二定律計算的，而我們實驗是在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系．故D錯誤．
故選：B
（2）根據勻變速直線運動的推論：a=

△x

T2

＝

0.0368?0.0352

0.01

＝0.16m/s2，
（3）從圖線發現，當拉力不為零時，加速度仍然為零，所以原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）B；（2）0.16；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足