实验四 验证牛顿运动定律1．实验原理(1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系．(2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．(3)作出 a－F 图像和 a－图像，确定其关系．2．实验器材小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压沟通电源、导线两根、纸带、天平、米尺．3．实验步骤(1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量 m′和小车的质量 m.(2)安装：根据如图 1 所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)．图 1(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑．(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带，编号码．② 保持小车的质量 m 不变，改变小盘和砝码的质量 m′，重复步骤①.③ 在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度 a.④ 描点作图，作 a－F 的图像．⑤ 保持小盘和砝码的质量 m′不变，改变小车质量 m，重复步骤①和③，作 a－图像．1．注意事项(1)平衡摩擦力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动．(2)不用重复平衡摩擦力．(3)实验条件：m ≫ m ′ .(4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．2．误差分析(1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力 m′g 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．3．数据处理(1)利用 Δx＝aT2及逐差法求 a.(2)以 a 为纵坐标，F 为横坐标，描点、画线，假如该线为过原点的直线，说明 a 与 F 成正比．(3)以 a 为纵坐标，为横坐标，描点、画线，假如该线为过原点的直线，就能判定 a 与 m 成反比.例 1 (2024·湖北武汉市四月调研)某同学用如图 2 所示装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”．图 2(1)下列实验中相关操作正确的是________．A．平衡摩擦力时，应先将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器C．小车释放前应靠近打点...
