第二课时 实验探究加速度与力质量的关系Word文档下载推荐.docx
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2.如果a
图象是通过原点的一条直线,则说明( )
A.物体的加速度a与质量m成正比
B.物体的加速度a与质量m成反比
C.物体的质量m与加速度a成正比
D.物体的质量m与加速度a成反比
a-
图象是过原点的一条直线,则a与
成正比,加速度a与质量m成反比,A项错误,B项正确.质量是由物体所含物质的多少决定的,与物体的加速度无关,故C、D项错误.
3.(双选)如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的aF图象,下列说法正确的是( )
A.3条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同
B.3条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同
C.直线1所对应的小车和砝码的质量最大
D.直线3所对应的小车和砝码的质量最大
由图象知F相同时,对应的加速度大小a1>a2>a3,根据F相同时,加速度与质量成反比,所以m1<m2<m3,故B、D正确.
BD
4.如图是某同学探究加速度与力、质量的关系时已接通电源正要释放纸带时的情况,请你指出该同学的5个差错:
(1)电源________;
(2)电磁打点计时器位置________;
(3)滑轮位置____________;
(4)小车位置________;
(5)长木板________________________________.
探究加速度与力、质量的关系时,电磁打点计时器应使用低压(6V)交流电源,且要固定在长木板无滑轮的一端,即应靠右端;
释放纸带时小车应靠近打点计时器;
连接小车的细线应保持水平,故应调节滑轮位置使拉线水平;
实验时应平衡摩擦力,使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡,故应垫高长木板右端以平衡摩擦力.
(1)应用6V交流电源
(2)应靠右端
(3)应使拉线水平
(4)应靠近打点计时器
(5)应垫高右端平衡摩擦力
5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,备有下列器材:
A.电火花计时器;
B.天平;
C.秒表;
D.交流电源;
E.电池;
F.纸带;
G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上);
H.气垫导轨(一端带定滑轮);
I.毫米刻度尺;
J.小型气泵.
(1)实验中应选用的器材有
________________________________________________________________________;
实验的研究对象是
________________________________________________________________________.
(2)本实验分两大步骤进行:
X|k|B|1.c|O|m
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
根据原理想步骤,根据步骤想器材.
本实验的重点是:
在m一定时,根据在不同力作用下打出的纸带,求出加速度;
F一定时,根据在不同质量条件下打出的纸带,求出加速度,故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件,则不难将器材选出.
(1)A、B、D、F、G、H、I、J 骑在气垫导轨上的滑块
(2)①研究a与F的关系(m一定)
②研究a与m的关系(F一定)
6.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,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,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足________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.
只有M与m满足M≫m时,才能认为绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.
M≫m
(2)一组同学在做探究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,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该作a与________图象.
由于a∝
,a-
图象应是一条过原点的直线,处理数据时,常作出a-
的图象
(3)如图(a)所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,此图线说明实验存在的问题是
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
(4)乙、丙两同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同.
小车及车上的砝码的总质量不同时,a-F图象的斜率也就不同.
小车及车上砝码的总质量
7.在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中,保持小车和砝码的总质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据见下表:
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/(m·
s-2)
0.11
0.19
0.29
0.51
(1)根据表中的数据在图的坐标系上作出aF图象;
根据所给数据在所给坐标系中准确描点,作出的a-F图象如图所示.
见解析
(2)图象斜率的物理意义是________________.
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根据
(1)中图象可知,保持小车和砝码的总质量不变,小车的加速度a和拉力F成正比;
若保持力F不变,改变小车和砝码的总质量,通过实验探究可知小车的加速度a与小车和砝码的总质量成反比,因此可以判断
(1)中图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数.
小车和砝码总质量的倒数
(3)小车和砝码的总质量为________kg.
由
(1)中图象可得:
=
,解得M=1kg.
1
(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是______________________________________.
由aF图象可知,当力F=0.1N时,小车开始运动,说明此时小车受到的阻力为0.1N.
小车受到的阻力为0.1N
8.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,如图甲所示为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
(1)图乙所示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;
(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变,改变小车质量m,分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的
的数据见下表:
a/
(m·
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
m/kg
0.25
0.33
0.71
1.67
/kg-1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
请在下图所示的坐标纸中画出a
的图象,并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数
之间的关系式:
______________________________________.
(1)由交流电的频率为50Hz可得,题图乙中两相邻点间的时间间隔T=0.02s.由逐差法得加速度
a=
m/s2
≈3.19m/s2.
(2)如图所示,关系式:
.
力学的起源
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力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验.人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识.古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础.
古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中,了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动.但是对力和运动之间的关系,只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识.
伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念.牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律.伽利略、牛顿奠定了动力学的基础.牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学.
此后,力学的研究对象由单个的自由质点,转向受约束的质点和受约束的质点系.这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理,和拉格朗日建立的分析力学.其后,欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程,这看作是连续介质力学的开端.
运动定律和物性定律这两者的结合,促使弹性固体力学基本理论和黏性流体力学基本理论孪生于世,在这方面做出贡献的有纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人.弹性力学和流体力学基本方程的建立,使力学逐渐脱离物理学而成为独立学科.
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