1、实验三 探究加速度与物体的质量、物体受力的关系1.1.学会用控制变量法研究物理规律学会用控制变量法研究物理规律2.2.探究加速度与物体的质量及受力的关系探究加速度与物体的质量及受力的关系3.3.掌握利用图象处理数据的方法掌握利用图象处理数据的方法探究加速度探究加速度a a与力与力F F及质量及质量M M的关系时，应用的基本方法是控制变的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量量法，即先控制一个参量小车的质量小车的质量M M不变，探究加速度不变，探究加速度a a与力与力F F的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力F F不变，探不变，探究加速度
2、究加速度a a与小车质量与小车质量M M的关系的关系.打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码、薄木块码、薄木块.1.1.用天平测量小盘的质量用天平测量小盘的质量m0m0和小车的质量和小车的质量M0M02.2.按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的按照如图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细绳系在小车上(即不给小车牵引力即不给小车牵引力)3.3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮
3、的一端下面垫上一块薄平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，反复移动薄木块的位置，直至小车在斜面上运动时可以木块，反复移动薄木块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受重力在斜面方向上的分力平衡好与小车所受重力在斜面方向上的分力平衡4.4.把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，小盘里放砝码，把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，小盘里放砝码，先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点.计算小盘和砝码
4、的重力，在小盘和砝码的质量远小于小车质量计算小盘和砝码的重力，在小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下，可以认为等于小车所受的合外力，由纸带计算出小的条件下，可以认为等于小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表车的加速度，并把力和对应的加速度填入表(一一)中中5.5.改变小盘内砝码的个数，重复步骤改变小盘内砝码的个数，重复步骤4 4，并多做几次，并多做几次6.6.保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带质量，让小车在木板上滑动打出纸带.计算砝码和小车的总质量计算砝码和小
5、车的总质量M M，并由纸带计算出小车对应的加速度，并由纸带计算出小车对应的加速度7.7.改变小车上砝码的个数，重复步骤改变小车上砝码的个数，重复步骤6 6，并将所对应的质量和加，并将所对应的质量和加速度填入表速度填入表(二二)中中表表(一一)实验次数加速度a/ms-2小车受力F/N1234表表(二二)实验次数加速度a/ms-2小车和砝码的总质量M/kg 1234二、数据处理二、数据处理1.1.需要计算各种情况下所对应的小车的加速度，可使用需要计算各种情况下所对应的小车的加速度，可使用“研究研究匀变速直线运动匀变速直线运动”的方法：先在纸带上标明计数点，测量各计的方法：先在纸带上标明计数点，测量
6、各计数点间的距离，根据逐差法计算各条纸带对应的加速度数点间的距离，根据逐差法计算各条纸带对应的加速度2.2.需要记录各组对应的加速度需要记录各组对应的加速度a a与小车所受牵引力与小车所受牵引力F F，然后建立，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度直角坐标系，用纵坐标表示加速度a a，横坐标表示作用力，横坐标表示作用力F F，描，描点画点画a-Fa-F图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，便证明加速图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，便证明加速度与作用力成正比度与作用力成正比.再记录各组对应的加速度再记录各组对应的加速度a a与小车和砝码总与小车和砝码总质量质量M M，然后建立直角坐标系，
7、用纵坐标表示加速度，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度a a，横坐标，横坐标表示总质量的倒数表示总质量的倒数 描点画描点画a-a-图象，如果图象是一条过原图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，就证明了加速度与质量成反比点的倾斜直线，就证明了加速度与质量成反比1M，1M1.1.因实验原理不完善引起的误差因实验原理不完善引起的误差以小车、小盘和砝码整体为研究对象得以小车、小盘和砝码整体为研究对象得mg=(M+m)a;mg=(M+m)a;以小车为研以小车为研究对象得究对象得F=Ma;F=Ma;求得求得本实验用小盘和砝码的总重力本实验用小盘和砝码的总重力mgmg代替小车的拉力，而实际上小代替小车的
8、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车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.小盘和砝码的总质量小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小越小于小车的质量，由此引起的误差就越小.因此，满足小盘和因此，满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量的目的就是减小因实验原理不砝码的总质量远小于小车的质量的目的就是减小因实验原理不完善而引起的误差完善而引起的误差M1FmgmgmgmMm1M2.2.摩擦力平衡不准确造成误差，在平衡摩擦力时，除了不挂小摩擦力平衡不准确造成误差，在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的均与正式实验一样盘外，其他的均与正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计
9、比如要挂好纸带、接通打点计时器时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各相邻两点，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各相邻两点间的距离相等间的距离相等3.3.质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差、细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差差、细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差1.1.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着纸带匀速运动要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着纸带匀速运动2.2.整个实验平衡了摩擦力后，不管以后
10、是改变小盘和砝码的总整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力3.3.每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出量的条件下打出.只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力受到的拉力4.4.改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮时器，并应先
11、接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车前按住小车5.5.作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧点应尽可能对称地分布在所作直线两侧6.6.作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位.这样作图这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些7.7.为提高测量精度为提高测量精度(1)(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起点个起点
12、.(2)(2)可以把每打五次点的时间作为时间单位，即从开始点起，每五可以把每打五次点的时间作为时间单位，即从开始点起，每五个点标出一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为个点标出一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s.T=0.1 s.本实验中可以用气垫导轨来代替长木板本实验中可以用气垫导轨来代替长木板,这样就省去了平衡小车这样就省去了平衡小车摩擦力的麻烦摩擦力的麻烦,小车的加速度也可以利用传感器小车的加速度也可以利用传感器,借助于计算机借助于计算机来处理来处理 实验原理和实验器材的分析实验原理和实验器材的分析【例证例证1 1】(2011(2011浙江高考浙江高考)在在“探究加速度与
13、力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验，还须从图中为了完成实验，还须从图中选取实验器材，其名称是选取实验器材，其名称是_；并分别写出所选器材的作用；并分别写出所选器材的作用_._.【规范解答规范解答】为测量小车的加速度，需记录小车运动的位置和为测量小车的加速度，需记录小车运动的位置和时间，这可利用打点计时器和纸带完成时间，这可利用打点计时器和纸带完成.所以，实验中应有打点所以，实验中应有打点计时器计时器.实验中
14、需要改变小车的质量，这可通过在小车上添加钩实验中需要改变小车的质量，这可通过在小车上添加钩码来实现，所以实验中应有钩码码来实现，所以实验中应有钩码.实验中还需要改变小车所受拉实验中还需要改变小车所受拉力的大小，这可通过改变盘中的砝码的数目来改变，所以实验力的大小，这可通过改变盘中的砝码的数目来改变，所以实验中应有砝码中应有砝码.学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电电火花计时器火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可用于测
15、量小质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可用于测量小车的质量车的质量.答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计或电火花计时器、钩码、砝码时器、钩码、砝码)见规范解答见规范解答 实验原理和实验数据的处理实验原理和实验数据的处理【例证例证2 2】(2012(2012德州模拟德州模拟)某组同学设计了某组同学设计了“探究加速度探究加速度a a与物与物体所受合力体所受合力F F及质量及质量m m的关系的关系”实验实验.图甲为实验装置简图，图甲为实验装置简图，A A为小为小车，车，B B为电火花计时器，为电火花计时器，C C为装有细砂的小桶，为
16、装有细砂的小桶，D D为一端带有定滑轮为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F F等于细砂和小桶的等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度总重量，小车运动的加速度a a可用纸带上打出的点求得可用纸带上打出的点求得.(1)(1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz.50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打根据纸带可求出电火花计时器打B B点时的速度为点时的速度为_m/s_m/s，小车的加速度大小为小车的加速度大小为_m/s2.(_m/s2.(结果均保留两位有效数字结
17、果均保留两位有效数字)(2)(2)在在“探究加速度探究加速度a a与质量与质量m m的关系的关系”时，某同学按照自己的方时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图所如图所示示).).请继续帮助该同学作出坐标系中的图象请继续帮助该同学作出坐标系中的图象.(3)(3)在在“探究加速度探究加速度a a与合力与合力F F的关系的关系”时，时，该同学根据实验数据作出了加速度该同学根据实验数据作出了加速度a a与合与合力力F F的图线如图丙，该图线不通过坐标原的图线如图丙，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因
18、点，试分析图线不通过坐标原点的原因.答：答：_._.【规范解答规范解答】(1)AC(1)AC这段位移的平均速度等于这段位移的平均速度等于ACAC这段时间中间时这段时间中间时刻的瞬时速度，即刻的瞬时速度，即B B点的瞬时速度，故点的瞬时速度，故 m/s=1.6 m/s.m/s=1.6 m/s.由逐差法求解小由逐差法求解小车的加速度车的加速度a=a=m/s2 m/s2=3.2 m/s2=3.2 m/s2 2B6.196.7010ABBCv4T4 0.02 2CDDEABBC4 2T227.217.726.196.701042 0.02(2)(2)将坐标系中各点连成一条直线，连接时应使直线过尽可能多
19、将坐标系中各点连成一条直线，连接时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示.(3)(3)图线与横轴有截距，说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦图线与横轴有截距，说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够力不够.答案：答案：(1)1.6 3.2 (2)(1)1.6 3.2 (2)见规范解答见规范解答 (3)(3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够1.1.关于关于“探究加速度与物体的质
20、量、物体受力的关系探究加速度与物体的质量、物体受力的关系”实验中实验中验证验证“作用力一定时，加速度与质量成反比作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以的实验过程，以下做法中正确的是下做法中正确的是()()A.A.平衡摩擦力时，应将装沙的小桶用细绳通过定滑轮系在小车平衡摩擦力时，应将装沙的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上上B.B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.C.实验时，先放开小车，再接通电源实验时，先放开小车，再接通电源D.D.可以利用天平测出沙桶和沙的质量可以利用天平测出沙桶和沙的质量m m和小车质量和小车质量M M，直接用公
21、，直接用公式式a=a=求出加速度求出加速度mgM【解析解析】选选B.B.平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，A A错误；错误；平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数tantan，与小，与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，力，B B正确；实验时，应先接通电源，待打点稳定后，放开小正确；实验时，应先接通电源，待打点稳定后，放开小车，车，
22、C C错误；本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反错误；本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反比，不能直接用公式比，不能直接用公式a=a=求加速度，求加速度，D D错误错误.mgM2.(20122.(2012舟山模拟舟山模拟)在探究在探究“加速度与力、质量的关系加速度与力、质量的关系”的实的实验中：验中：(1)(1)某同学将实验器材组装成如图所示某同学将实验器材组装成如图所示.在接通电源进行实验之在接通电源进行实验之前，请你指出该装置中的错误或不妥之处：前，请你指出该装置中的错误或不妥之处：_ _(2)(2)改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验.
23、如图是他在实如图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0.1 s0.1 s，由图中的数据可算得小车的加速度，由图中的数据可算得小车的加速度a a为为_m/s2.(_m/s2.(结结果取两位有效数字果取两位有效数字)【解析解析】(1)(1)打点计时器应使用交流电源，而实验中使用的是干打点计时器应使用交流电源，而实验中使用的是干电池电池(直流电源直流电源););实验时利用沙桶及沙的重力作为小车所受的合实验时利用沙桶及沙的重力作为小车所受的合外力，而小车会受到长木板的摩擦力作用，故应该将小车的摩外力，而小车会受到长木板的摩擦力
24、作用，故应该将小车的摩擦力平衡，实验中没有平衡小车的摩擦力擦力平衡，实验中没有平衡小车的摩擦力;实验时小车应该靠近实验时小车应该靠近打点计时器，而实验中小车初始位置离打点计时器太远打点计时器，而实验中小车初始位置离打点计时器太远.(2)(2)由逐差法求解小车的加速度：由逐差法求解小车的加速度：答案：答案：(1)(1)打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源;实验实验中没有平衡小车的摩擦力中没有平衡小车的摩擦力;小车的初始位置离打点计时器太远小车的初始位置离打点计时器太远.(2)0.19(2)0.19、0.200.20均正确均正确 341222222xxx
25、xa4T4.04 1.63 1.6310m/s0.20 m/s.4 0.1 3.3.在探究加速度与力、质量的关系在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，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小车及车中砝码的质量用M M表示，表示，盘及盘中砝码的质量用盘及盘中砝码的质量用m m表示，小表示，小车的加速度可由小车拖动的纸带打上的点计算出车的加速度可由小车拖动的纸带打上的点计算出.(1)(1)当当M M与与m m的大小关系满足的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力力大小等于盘及盘中砝码的重力.(2)(2)一
26、组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据度，采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度为了比较容易地观测加速度a a与质量与质量M M的关系，应该做的关系，应该做a a与与_的图象的图象.(3)(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的自得到的a-a-图线如图所示，两个同学做实图线如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？验时的哪一个物理量取值不同？1
27、M【解析解析】(1)(1)只有只有M M与与m m满足满足M mM m才能使绳对小车的拉力近似等于才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力盘及盘中砝码的重力.(2)(2)由于由于a a 所以所以a-a-图象应是一条过原点的直线，所以数据图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出处理时，常作出a a与与 的图象的图象.(3)(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知乙的加速度大，故乙的拉力大，故乙的拉力F F大大(或乙的盘及盘中砝码的质量大或乙的盘及盘中砝码的质量大).).答案：答案：(1)M m (2)(3)(1)M m (
28、2)(3)拉力拉力F F 1M，1M1M1M4.4.若测得某一物体质量若测得某一物体质量m m一定时，一定时，a a与与F F的有关数据资料如表所示：的有关数据资料如表所示：(1)(1)根据表中数据，画出根据表中数据，画出a-Fa-F图象图象.a/ms-2 1.984.065.958.12F/N 1.002.003.004.00(2)(2)根据图象判定：当根据图象判定：当m m一定时，一定时，a a与与F F的关系为的关系为_._.(3)(3)若甲、乙两同学在实验过程中，由于没若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，处理数据后得有按照正确步骤进行实验，处理数据后得出如图所示的
29、出如图所示的a-Fa-F图象图象.试分析甲、乙两同学可能存在的问题：试分析甲、乙两同学可能存在的问题：甲：甲：_；乙：乙：_._.【解析解析】(1)(1)若若a a与与F F成正比，则图象是一条过原点的直线成正比，则图象是一条过原点的直线.同时，同时，因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而减因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而减小误差，增大实验的准确性，则在误差允许范围内图象是一条小误差，增大实验的准确性，则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即可过原点的直线即可.连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布
30、在直线两侧，离直线较远的点应视为上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑错误数据，不予考虑.描点画图如图所示描点画图如图所示.(2)(2)由图可知由图可知a a与与F F的关系是正比例关系的关系是正比例关系.(3)(3)图中甲在纵轴上有截距，说明绳对小车拉力为零时小车就有图中甲在纵轴上有截距，说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度加速度a0a0，可能是平衡摩擦力过度所致，可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距，可乙在横轴上有截距，可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.答案：答案：(1)(1)见解析见解析 (2)(2
31、)正比例关系正比例关系 (3)(3)平衡摩擦力时木板抬得平衡摩擦力时木板抬得过高过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够5.(20125.(2012苏州模拟苏州模拟)(1)(1)如图为某同学所安装的如图为某同学所安装的“探究加速度与探究加速度与力、质量的关系力、质量的关系”的实验装置，在图示状态下开始做实验的实验装置，在图示状态下开始做实验.该同该同学在装置和操作中的主要错误有学在装置和操作中的主要错误有:_.:_.(至少写出两处至少写出两处)(2)(2)在在“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验中，为了使小车的实验中，为了使小车受到的合外力等
32、于砂和砂桶的总重力，通常采用如下两个措施：受到的合外力等于砂和砂桶的总重力，通常采用如下两个措施：a.a.平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶的拉动下带动纸带与小车一起做动木块的位置，直到小车在砂桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动匀速直线运动.b.b.调整砂的多少，使砂和砂桶的总质量调整砂的多少，使砂和砂桶的总质量m m远小于小车和砝码的总远小于小车和砝码的总质量质量M.M.以上哪一个措施中有错误？有何重大错误？以上哪一个措施中有错误？有何重大错误？答：答：_在改正了上述错误之后，保持小
33、车及砝码的总质量在改正了上述错误之后，保持小车及砝码的总质量M M不变，反不变，反复改变砂的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合复改变砂的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力外力(砂桶及砂的总重量砂桶及砂的总重量)与加速度的比值略大于小车及砝码的与加速度的比值略大于小车及砝码的总质量总质量M.M.经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么？么？答：答：_ _【解析解析】(1)(1)主要错误有：主要错误有：长木板右端未
34、垫高以平衡摩擦力；打点计时器用的是直流长木板右端未垫高以平衡摩擦力；打点计时器用的是直流电源；牵引小车的细线没有与木板平行；开始实验时，小电源；牵引小车的细线没有与木板平行；开始实验时，小车离打点计时器太远车离打点计时器太远.(2)(2)a a中平衡摩擦力时，不应用砂桶拉动小车做匀速运动，应中平衡摩擦力时，不应用砂桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身的重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力让小车自身的重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力.由于砂桶及砂向下加速，处于失重状态，拉小车的合外力由于砂桶及砂向下加速，处于失重状态，拉小车的合外力F Fmg,mg,而处理数据时又将而处理数据时又将F F按等于按等于m
35、gmg处理处理.因此因此答案：见解析答案：见解析FmgM.aa6.6.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系时，物体运动的加速度与其质量之间的关系.(1)(1)由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x x24 cm24 cm，测得遮光条的宽度测得遮光条的宽度d d0.52 cm0.52 cm，该实验小组在做实验时，将滑，该实验小组在做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出
36、遮光条通过光电门通过光电门1 1的时间的时间t1t1，遮光条通过光电门，遮光条通过光电门2 2的时间的时间t2t2，则，则滑块经过光电门滑块经过光电门1 1时的瞬时速度的表达式时的瞬时速度的表达式v1v1_，滑块经过，滑块经过光电门光电门2 2时的瞬时速度的表达式时的瞬时速度的表达式v2v2_，则滑块的加速度的，则滑块的加速度的表达式表达式a a_.(_.(以上表达式均用字母表示以上表达式均用字母表示)(2)(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6 6组实组实验，得到如表所示的实验数据，通过分析表中数据后，你得出验，得到如表所示的实验
37、数据，通过分析表中数据后，你得出的结论是的结论是_._.m/ga/ms-2 2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)(3)现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图乙坐标系中描点作出相应图象乙坐标系中描点作出相应图象.【解析解析】(1)(1)由于遮光条的宽度很小，遮光条通过光电门的时间由于遮光条的宽度很小，遮光条通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度即为滑块通过光电门的瞬时速很短，这段时间内的平均速度即为滑块通过光电门的瞬时速度，故度，故 滑块由光电门滑块由光电门1 1到光电门到光电门2 2做匀加速直线做匀加速直线运动，由运动，由 2ax2ax可得：可得：(2)(2)在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，当合外力一定时，在误差允许的范围内，物体质量和加反比，当合外力一定时，在误差允许的范围内，物体质量和加速度的乘积近似相等速度的乘积近似相等.1212ddvv,tt，2221vv2221dd()()tta.2x(3)(3)如图所示如图所示答案：答案：(1)(2)(1)(2)、(3)(3)见解析见解析222112dd()()ttddtt2x
