研究力的小實驗裝置

⑴ 研究物體運動的加速度與物體所受力的關系的實驗裝置如圖甲所示，實驗的步驟如下：①把一端帶有定滑輪的長

（1）上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是沒有平衡摩擦力．
（2）當m＜＜M時，即當砝碼和砝碼盤的總重力要遠小於小車的重力，繩子的拉力近似等於砝碼和砝碼盤的總重力．從圖象上可以看出：F從0開始增加，砝碼和砝碼盤的質量遠小於車的質量，慢慢的砝碼和砝碼盤的重力在增加，那麼在後面砝碼和砝碼盤的質量就沒有遠小於車的質量呢，那麼繩子的拉力與砝碼和砝碼盤的總重力就相大呢．
所以原因是砝碼和砝碼盤的質量沒有遠小於車的質量．
（3）另一位同學將本實驗做了改動：每次實驗時將小車上的砝碼拿下放到砝碼盤上，其他操作都與上面一樣．
根據牛頓第二定律得
小車的加速度等於a=

mg

M+m

，即小車的加速度等於砝碼和砝碼盤的重力與砝碼、砝碼盤和小車總質量的比值，而
砝碼、砝碼盤和小車總質量不變．那麼他畫出的a-F圖象是一條過坐標原點的直線．
故答案為：（1）沒有平衡摩擦力
（2）是，小車的加速度等於砝碼和砝碼盤的重力與砝碼、砝碼盤和小車總質量的比值，而
砝碼、砝碼盤和小車總質量不變．

⑵ 如圖是研究滑動摩擦力的大小跟什麼因素有關的實驗裝置圖．（1）為保證實驗成功，每次都應用彈簧測力計拉

（1）當物體保持靜止或做勻速直線運動時受平衡力，此時滑動摩擦力等於測力計專的拉力． （2）比較屬甲、乙兩圖，甲彈簧測力計的示數小，說明摩擦力小，是由於接觸面材料相同，壓力不同，說明滑動摩擦力與壓力大小有關． （3）比較甲、丙兩圖，甲彈簧測力計的示數小，說明摩擦力小，是由於接觸面材料不同，壓力相同，說明滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關． 故答案為：（1）勻速直線； （2）小；在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大； （3）小；在壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大．

⑶ 如圖所示是研究浮力大小的實驗裝置圖，請根據圖示回答下列問題： （1）A、B兩圖中，B圖中彈簧測力計示數

（1）物體在液體中受到浮力；物體受到的浮力大小 （2）物體排開液體的體積 （3）液體密度 （4）物體浸沒在液體中的深度

⑷ 如圖所示是研究浮力大小的實驗裝置圖，請根據圖示回答下列問題：（1）（a）（b）兩圖中彈簧測力計的示數

（來1）a、b兩圖中，b圖中簧測源力計示數變小，說明浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，a、b兩圖中彈簧測力計的示數差等於物體物體所受浮力的大小．
（2）b、c兩圖中，彈簧測力計的示數不同，說明浸在同一液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（3）c、d兩圖中，彈簧測力計的示數不同，說明物體排開相同的體積液體時，所受浮力大小跟被浸入液體的密度有關．
（4）對比d、e兩圖中，彈簧測力計示數相同，說明物體浸沒在同種液體中，所受浮力大小跟浸入液體的深度無關．
故答案為：（1）物體所受浮力的大小；（2）物體排開液體的體積；（3）被浸入液體的密度；（4）d、e．

⑸ 如圖是研究二力平衡條件的實驗裝置圖．實驗步驟如下：（1）先讓小車受到大小相等、方向______的兩個力的

（1）根據二力平衡的條件可知，要探究二力平衡的條件，需先讓小車受大小相等、方向相反的兩個力的作用；
（2）鉤碼的個數相等，表示小車受到的拉力相等，根據圖示的情況，還可以確定這兩個力的方向相反，並且在同一直線上，所以小車將處於靜止狀態．
（3）所掛鉤碼個數相等，說明拉力相等，轉動後，拉力不在同一直線上，此時的小車受到的不再是平衡力，所以小車將轉動．
（4）兩個力要彼此平衡必須同時滿足四個條件：大小相等、方向相反、作用在同一直線上、並且作用在同一物體上．
故答案為：（1）相反；（2）相等；（3）扭轉一個角度；一條直線上；（4）大小相等、方向相反、作用在同一直線上、並且作用在同一物體上．

⑹ 如圖1為研究加速度和力的關系的實驗裝置．（1）在本實驗中，用鉤碼所受的重力大小當做小車所受的______，

（1）探究加速度與力的關系，應保持小車的質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合力．
用DIS系統測小車的加速度．在改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量中，不需要同時在小車上加減砝碼．
（2）根據在某次實驗中測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖2所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是小車的質量一定，加速a與合力F成正比．
由於OA段a-F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma
得a＝

mg

M

而實際上a′＝

mg

m+M

可見A，B段明顯偏離直線是由於沒有滿足M＞＞m造成的，故選項C正確．
（3）A、若探究水平射程與初速度的關系，應控制拋出點的高度高度不變，可用表中序號為1、2的實驗數據，故AD錯誤；
B、若探究水平射程與高度的關系，應控制水平初速度不變，可用表中序號為1、3、5的實驗數據，故B正確，C錯誤；
故選B
故答案為：（1）合外力不需要
（2）①在質量不變的條件下，加速度與外力成正比．②C
（3）B

⑺ 如圖是研究二力平衡條件的實驗裝置：先使兩個盤子里裝的砝碼質量相等，把玩具小車轉動一小角度，此時作用

當小車扭轉一個角度，拉力F₁和F₂不在同一直線上，小車受力不平衡，小車發生轉動，說明二力平衡的條件之一是兩個力作用在同一直線上；
如果在右邊的盤子里再加一個砝碼，而左邊的盤子不增加砝碼，小車將向右移動，說明一對平衡力的大小相等．
故答案為：轉動；兩個力作用在同一直線上；向右移動；兩個力的大小相等．

⑻ 用如圖所示的實驗裝置研究運動和力的關系．（1）每次都讓小車從同一個斜面的同一位置由靜止開始下滑，是

（1）根據控制變數法的思想；讓小車從同一個斜面的同一高度位置專由靜止開始滑下，是屬為了使小車滑到斜面底端時具有相同速度；
（2）觀察圖中三次實驗，小車在水平面上受到的摩擦力大小不同，這說明小車受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；
（3）對比三幅圖，不難看出：水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，速度減小的越慢，小車運動的距離越遠；
（4）在此實驗的基礎上進行合理的推理，可以得出：運動物體不受外力時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，這就是著名的牛頓第一定律；
故答案為：（1）速度；（2）粗糙程度；（3）小；遠；（4）勻速直線運動；牛頓第一定律．

⑼ 如圖為「用DIS研究加速度和力的關系」的實驗裝置．（1）圖1是本實驗的裝置圖，圖中①是位移感測器的_____

（1）圖1是本實驗的裝置圖，圖中①是位移感測器的發射器，接收器固定在軌道上；內
因為要探索「加速容度和力的關系」所以應保持小車的總質量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；
在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=（M+m）a
得a=

mg

M+m

，繩子的拉力：F=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

可見當滿足M＞＞m時，繩子上的拉力近似等於鉤碼的重力，所以鉤碼的質量要小一些．
（2）在圖2中，當繩子的拉力大於0時，小車的加速度仍然是0，說明小車還受到其他的力的作用（摩擦力），從圖象上可以看到直線不過原點，這是由小車與軌道間的摩擦力引起的；由於a=

F

m

，由圖可知小車的質量為m=

F

a

=

1

△a △F

=

1

3.40-1.00 3-1

=

2

2.4

kg≈0.83kg．
故答案為：（1）發射器，鉤碼所受的重力，小（2）小車與軌道間的摩擦力，0.83

⑽ 研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關的實驗裝置

（1）實驗時，木塊B與彈簧秤應在水平木板上做勻速直線運動．（2）彈簧測力計水平勻速拉動木塊，木塊做勻速直線運動，處於平衡狀態，拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，滑動摩擦力等於拉力據此求出滑動摩擦力，如下表所示： 實驗序號 接觸面的材料 壓力（牛） 彈簧秤示數（牛） 滑動摩擦力（牛） 1 木塊與木板 4 0.4 0.4 2 木塊與木板 6 0.6 0.6 3 木塊與毛巾 4 0.8 0.8 4 木塊與毛巾 6 1.2 1.2（3）由表中實驗序號1與2（或3與4）的實驗數據可知，物體間接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可得：在接觸面粗糙程度相同的情況下，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大．（4）由表中實驗序號為1、3或2、4的實驗數據可知，物體間接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，壓力越大，滑動摩擦力越大，由此可得：在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．故答案為：（1）勻速直線；（2）如上表所示；（3）在接觸面粗糙程度相同的情況下，物體間的壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）1、3或2、4；在壓力一定的情況下，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大．