高一上物理（必修一）秋季课程讲义（共15讲）第15讲探究加速度与力和质量的关系（含答案及详解）知识点1探究加速度与力和质量的关系1.实验原理：控制变量法2.实验注意点：（1）平衡摩擦力试验中要保证小车所受合力等于拉力，必须消除摩擦力的影响，所以必须平衡摩擦力。（2）要保证小桶（包括砂）的质量m远小于小车的质量M。例11.在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装，如图甲所示．请你指出该装置中错误或不妥之处：．（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，如图乙是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度为m/s2．（保留三位有效数字）（3）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应保持不变．（4）该同学通过数据的处理作出了aF﹣图象，如图丙所示，则①图中的直线不过原点的原因是．②此图中直线发生弯曲的原因是砂桶质量（填“偏大”或“偏小”）．一．知识要点二．习题演练【解答】解：（1）由图示实验装置可知：该实验中电磁打点计时器是利用4～6V的交流电源，电火花计时器是利用220V交流电源；不是直流电源．在本实验中我们认为绳子的拉力等于物体所受的合外力，故在实验前要首先平衡摩擦力；为了尽可能的利用纸带在释放前小车应紧靠打点计时器；（2）由匀变速直线运动的推论△x＝at2可知，加速度：a＝＝≈0.193m/s2．（3）该实验是运用控制变量法研究的，该同学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；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变．（4）①图中当F＝0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，即平衡摩擦力过度导致．②设小车的加速度为a，绳子拉力为F，以砂和砂桶为研究对象得：mg﹣F＝ma，以小车为研究对象：F＝Ma，解得：a＝，F＝Ma＝，所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，而不满足m＜＜M时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小．故图象弯曲的原因是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量，砂桶质量偏大．故答案为：（1）打点计时器使用直流电源，没有平衡摩擦力，小车没有靠近打点计时器；（2）0.193；（3）拉力；小车质量；（2）①平衡摩擦力过度；②偏大．自练11.在“探究加...
