探究加速度与力质量的关系的实验装置

❶ 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置．（1）本实验应用的实验方法是______．A

（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故BC错误，A正确．
故选：A．
（2）A、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶，故A错误．
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论是否改变小车的质量，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、实验时应先接通电源然后再放开小车，故C错误．
D、小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出，不能由牛顿第二定律求出，故D错误；
故选：B．
（3）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T²
x₅-x₂=3a₂T²
x₆-x₃=3a₃T²
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=

(0.0895+0.0961+0.1026)?(0.0705+0.0768+0.0833)

9×0.01

m/s²=0.64m/s²．
（4）由图象可知，a-F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的
故答案为：（1）A
（2）B
（3）0.64
（4）平衡摩擦力过度造成的

❷ 如图1是《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置．（1）下列说法中正确的是______．A．在探究加速度与

（1）A、该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变，故A错误；
B、在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，故B错误；
C、要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-

1

m

图象，故C正确；
D、设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=

mg

m+M

以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=

M

m+M

显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．故D正确．
故选：CD．
（2）每两个相邻的测量点之间的时间间隔T=0.10s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：vB＝

xAC

2T

=

3.6

2×0.1

×10?2m/s＝0.18m/s
由图可知：x₁=1.2cm，x₂=2.4cm，x₃=3.6cm，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²将△x=1.2cm，和T=0.1s带入解得：a=1.2m/s²；
（3）由图可知，该实验中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，因此调整方案为：适当垫高长木板的右端，故ABD错误，C正确．
故选：C．
故答案为：（1）CD；（2）0.18；1.20；（3）C．

❸ “探究加速度与力、质量的关系”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根据表中数据，在表格中作出画出a-F图象如图所示专．12；
由题意可知，5个相同的砝码的质量为0.25kg，砝码盘质量m₀=0.05kg；
因此小车的质量M=0.5-0.25-0.05=0.2kg；
故答案为：
（1）0.16；
（2）①a-F图象如上；②0.2．

❹ 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图1所示（1）为了探究加速度与力的关系，应保持____

（1）该同学要探究小车的加速度a和力F的关系，应该保持质量M不变；作出a-F图象；
（2）要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力F不变，做出a?

1

m

图象；
（3）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量小得多，才可以用盘和砝码的重力来表示小车的拉力，．
（4）每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔0.02s打一个点，所以相邻两计数点间的时间T=0.1s；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小．
v₃=

x24

t24

=

0.0400+0.0519

0.2

=0.46m/s
根据纸带的数据得相邻的相等的时间间隔位移之差几乎相等，所以小车做的为匀加速直线运动．
设0到1之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T²
x₄-x₂=2a₂T²
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即a=

(0.04+0.0519)?(0.016+0.0281)

4×(0.1)2

m/s²=1.2m/s²
故答案为：（1）质量；a-F；（2）力；a?

1

m

（3）小；（4）0.1；0.46；匀加速；1.2

❺ 在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中

（1）A、平衡摩擦力时，抄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a=

mg

M

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．
本题选错误的，故选ACD
（3）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤．即倾角过小
故答案是：①ACD；②平衡摩擦力不充分或者没有平衡摩擦力

❻ （6分）如图为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。砝码和小桶的质量为m，小车和钩码的总质

(1) 天平 、刻度尺（或直尺） ；（写出一个得1分） (2) B； (3) C ❼ “探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示．（1）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量_ （1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a= mg M+m ，则小车所受的合力 F=Ma= Mmg m+M = mg m M +1 ，当盘和砝码的质量远小于小车的质量，小车所受的合力近似等于砝码和盘的重力，可以减小实验的误差． （2）计时器打点的时间间隔为0.02s．每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s． 计数点3的瞬时速度 v 3 = x 24 2T = (4+5.19)×1 0 -2 0.2 m/s ≈0.460m/s． 根据△x=aT 2 ，运用逐差法得，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 ． 故答案为：（1）小，（2）0.1，0.460，1.20． ❽ 如图为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图．砝码和小桶的质量为m，小车和钩码的总质量为M． （1）砝码和小桶的质量以及小车和钩码的总质量需要用天平测量； 利用纸带求加速度时需要用刻度尺测量纸带上点与点之间的距离， 故还需要的工具是：天平、刻度尺（或直尺）； （2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，可以将长木板的一段垫高，撤去砂和砂桶，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故B正确； 故选：B； ②重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有 对重物，有 mg-T=ma 对小车，有 T=Ma 解得：T= M M+m g，故当M＞＞m时，有T≈mg 故C符合要求 故选：C； 故答案为：（1）天平、刻度尺（或直尺）；（2）B；（3）C． ❾ 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图所示，在改变小车的质量M或沙桶和沙的总质量m时， 设绳子上拉力为F，则对小车利用牛顿第二定律得： F=Ma ① 对沙桶和沙有： mg-F=ma ② 联立①②得：F＝ mg 1+ m M ，由此可知当M＞＞m时，可以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力． 该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量；故ABD错误，C正确． 故答案为：使小车所受的合力大小等于沙桶和沙的总重力mg，C． 阅读全文 与探究加速度与力质量的关系的实验装置相关的资料 青海液压传动装置价格 机械设计知扇形摇摆装置 实验室制二氧化碳的收集装置是什么 开环控制系统的位置检测装置装在 计算机X线摄影装置作用 自动取电装置制作 实验化学复习一一重要的化学装置 纸张计数装置的设计 全自动无菌熔接装置 汽油机是把内能转化为机械能的装置 万向传动装置传动轴 真空增压制动传动装置位于 生活中运用齿轮传动装置的事例 x线管装置作用 喷淋末端试水装置作用 药物生产装置工艺与设备设计 差动装置实验接线 机械封闭装置什么行业用的多 为测定蒸腾作用的简易装置 实验室制取二氧化碳应选择的发生装置是 结晶水测定实验装置 电容保护装置的作用 拉伸法测金属丝的杨氏模量实验装置 液体混合装置plc实验数据与结论 自动低频减速装置是电力系统 家用卧室木门自动关门装置 苯甲酸的重结晶的实验装置图回答问题 育苗池自动换水装置 小型污水提升装置的作用 苯乙烯装置设计商 化学制取二氧化碳实验装置 排空气法实验装置 实验室电石制乙炔装置 溴做实验装置 速冻装置风机的作用 自动化装置的应用 预作用装置工作原理 厕所自动冲水装置动态动画 快速夹紧装置的设计 武汉沼气自动点火装置 内燃机车火灾自动报警装置的研发 计算机替代机械装置的英文 热点内容 暖气钥匙锁闭阀门 发布：2025-04-26 14:13:45 浏览：555 在电脑上如何画机械图 发布：2025-04-26 14:12:12 浏览：917 青海液压传动装置价格 发布：2025-04-26 14:08:14 浏览：338 仪表里有什么 发布：2025-04-26 14:05:55 浏览：478 机械设计知扇形摇摆装置 发布：2025-04-26 14:00:42 浏览：479 仪表是干什么工作的 发布：2025-04-26 13:48:03 浏览：355 仪表盘橘黄色小车是什么标志 发布：2025-04-26 13:42:56 浏览：333 实验室制二氧化碳的收集装置是什么 发布：2025-04-26 13:24:17 浏览：259 开环控制系统的位置检测装置装在 发布：2025-04-26 13:18:51 浏览：957 东城电动工具配件过载保护器 发布：2025-04-26 13:17:10 浏览：680 健身房什么健身器材瘦肚子最有效 发布：2025-04-26 12:48:14 浏览：952 扬州冰箱制冷设备多少钱 发布：2025-04-26 12:24:47 浏览：802 机械迷宫32关怎么过 发布：2025-04-26 12:24:42 浏览：126 计算机X线摄影装置作用 发布：2025-04-26 12:03:57 浏览：212 佛山市长固五金制品有限公司地址 发布：2025-04-26 12:01:38 浏览：192 摩托车仪表器的接线处断了怎么办 发布：2025-04-26 11:56:22 浏览：735 自动取电装置制作 发布：2025-04-26 11:22:40 浏览：512 教室设备怎么开 发布：2025-04-26 11:17:17 浏览：972 电动工具博士好还是大有好 发布：2025-04-26 11:16:24 浏览：330 天然气管道阀门修复 发布：2025-04-26 11:09:08 浏览：333