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受力物体与力的关系的实验装置
发布时间：2023-03-07 02:00:08① “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
①由题意可知：△x=aT2，
a＝
| △x |
| T2 |
| (3.68?3.52)×10?2 |
| 0．12 |
说明平衡时垫的过高，为平衡摩擦力还应适当减小木板与桌面的夹角，直至打点均匀为止．
（2）作出a-F的关系图象如图所示．
只有当小车的总质量M远远大于砝码砝盘总质量m时，才能认为绳子的拉力等于小车受到的合外力，所以为了让这个实验的系统误差尽可能小，要满足小车的总质量M远远大于砝码砝盘总质量m
（3）a-F图线，不通过原点的主要原因是未放入砝码时，小车已有加速度，可以判断未计入砝码盘的重力．
故答案为：（1）0.16；（2）作出a-F的关系图象如图所示．小车的总质量M远远大于砝码砝盘总质量m；（3）未计入砝码盘的重力．
② “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图（1）所示．①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过
（1）每5个点取一个计数点，相邻计数点之间时间间隔是0.1s
设第一段位移为x1，第二段位移为x2，由：△x=aT2得：
a＝
| x2?x1 |
| T2 |
| 0.0368?0.0352 |
| 0．12 |
（2）数据处理时：设小车的质量为M，砝码和托盘的总质量为m，F=mg由牛顿第二定律得：
小车的加速度为：a＝
| F |
| M |
| mg |
| M |
由牛顿第二定律得
对于小车个钩码组成的整体：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
所以：只有当M＞＞m时：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
| mg |
| M |
所以AB段明显偏离直线的原因是m太大了．
A：图象是从零点开始的，故小车与轨道间的摩擦力为零．故A错误．
B：图象是从零点开始的，故小车与轨道间的摩擦力为零．导轨水平无影响．故B错误．
C：只有当M＞＞m时：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
| mg |
| M |
D：只有当M＞＞m时：a＝
| F |
| M+m |
| mg |
| m+M |
| mg |
| M |
故选：C
答案为（1）0.16（2）C
③ 如图实甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置．（1）关于“验证牛顿第二定律”实
（1）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
B、每次改变小车的质量时，小车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正确．
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故C错误．
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误．
故选：B
（2）根据匀变速直线运动的推论：a=
| △x |
| T2 |
| 0.0368?0.0352 |
| 0.01 |
（3）从图线发现，当拉力不为零时，加速度仍然为零，所以原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案为：（1）B；（2）0.16；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
④ “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图（1）所示. （1）在平衡小车与桌面之间摩擦力
| （1）0.16m/s2（4分）；（2）C（4分）
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