2010高三物理高考精品讲练系列学案：实验（1）探究加速度与力、质量的关系

实验:探究加速度与力、质量的关系【例 1】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,在研究加速度 a 与小车的质量 M 的关系时,由于没有注意始终满足 Mm 的条件,结果得到的图象应是下图中的（ ）答案 D【例 2】 某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m 关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.（交流电的频率为 50 Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.（保留两位有效数字）（2）保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量 m,分别得到小车加速度 a 与质量 m 及对应的m1 .数据如下表:请在下图给出的方格坐标纸中画出 a—m1 图线,并根据图线求出小车加速度 a 与质量倒用心 爱心 专心数m1 之间的关系式是 .（3）保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度 a 随合力 F的变化图线,如下图所示.该图线不通过原点,其主要原因是 .答案 （1）3.2 （2）a=m21 见下图 （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分【例 3】如图右所示，质量为 M 的滑块 A 放在气垫导轨 B 上，C 为位移传感器，它能将滑块 A 到传感器 C 的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块 A 的位移—时间（s-t）图象和速率—时间（v-t）图象.整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为 l、高度为h.（取重力加速度 g=9.8 m/s2，结果可保留一位有效数字）.（1）现给滑块 A 一沿气垫导轨向上的初速度，A 的 v-t 图线如下图所示.从图线可得滑块 A 下滑时的加速度 a= m/s2，摩擦力对滑块 A 运动的影响 .（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变 可验证质量用心 爱心 专心一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变 可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系.（3）将气垫导轨换成滑板，滑块 A 换成滑块 A′，给滑块 A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t 图线如下图所示.图线不对称是由于 造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ= （用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数 μ= .答案 （1）6 不明显，可忽略（2）斜面高度 h 滑块 A 的质量 M 及斜面的高度 h，且使 M 和 h 保持不变（3）滑块与斜面间存在滑动摩擦力作用 arcsin 0.6（arcsin 0.57～arcsin 0.64 都算对） 0.3（0.2～0.4 都算对）1.关于验证牛顿运动定律的...