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受力物體與力的關系的實驗裝置
發布時間：2023-03-07 02:00:08① 「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 |
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．
② 「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的過
（1）每5個點取一個計數點，相鄰計數點之間時間間隔是0.1s
設第一段位移為x1，第二段位移為x2，由：△x=aT2得：
a＝
| x2?x1 |
| T2 |
| 0.0368?0.0352 |
| 0．12 |
（2）數據處理時：設小車的質量為M，砝碼和托盤的總質量為m，F=mg由牛頓第二定律得：
小車的加速度為：a＝
| F |
| M |
| mg |
| M |
由牛頓第二定律得
對於小車個鉤碼組成的整體：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
所以：只有當M＞＞m時：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
| mg |
| M |
所以AB段明顯偏離直線的原因是m太大了．
A：圖象是從零點開始的，故小車與軌道間的摩擦力為零．故A錯誤．
B：圖象是從零點開始的，故小車與軌道間的摩擦力為零．導軌水平無影響．故B錯誤．
C：只有當M＞＞m時：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
| mg |
| M |
D：只有當M＞＞m時：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
| mg |
| M |
故選：C
答案為（1）0.16（2）C
③ 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 |
（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
④ 「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）
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