《高考物理一轮复习讲练测》专题13 探究加速度与力、质量的关系（讲）（解析版）

3.0 envi 2025-02-14 13 4 445.5KB 5 页 3知币

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第三章牛顿运动定律

1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛

顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题；理解超重和失重现象，掌握牛顿第二定律的

验证方法和原理．

2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题．高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行

考查，考题中注重与电场、磁场的渗透，并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系．

3．本章是中学物理的基本规律和核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，仍将为高考命题的重

点和热点，考查和要求的程度往往层次较高.

第13 讲探究加速度与力、质量的关系

1.学会用控制变量法研究物理规律.

2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法.

3.探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律．

基本实验要求

1．实验原理(见实验原理图)

(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，确定加速度与质量的关系．

(3)作出 a－F图象和 a－图象，确定其关系．

2．实验器材

小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米

尺．

3．实验步骤

(1)用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量 m和m′，把数据记录在表格中．

(2)把实验器材安装好，平衡摩擦力．

(3)在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量 m′记录在表格中．

(4)保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做 5次实验．

(5)算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中．[来源:学。科。网 Z。X。X。K]

(6)用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示合外力，即砝码和小盘的总重力 m′g，根据实验数据在坐标平面上

描出相应的点，作图线．

(7)用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车质量的倒数，在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线．

规律方法总结

1．注意事项

(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力．在平衡

摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动．

(2)不重复平衡摩擦力．

(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

释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．

2．误差分析

(1)因实验原理不完善引起的误差：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．[来源:学#科#网]

(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，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明 a与F成正

比．

(3)以a为纵坐标，为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定a与m成反比.

★典型案例★

如图所示为某同学测定木块A与木板之间动摩擦因数的实验装置，A上固定一个容器 B，B和C中可放置

钩码，不计 B、C的重力。A的左端与打点计时器的纸带(未画出)相连，通过打点计时器打出的纸带可以计

算出木块A的加速度。实验中该同学在保持钩码总数量不变[即图中 B、C中钩码总重力不变]的条

件下，将 B中钩码陆续移到C中，重复测量。不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。

(1)实验中除电磁打点计时器、纸带、若干个质量均为50 克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线外，

为了完成本实验，还应有__________。

A．秒表 B．天平 C．毫米刻度尺 D．低压交流电源

(2)实验中某次获取的一条纸带的一-部分，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离

如图所示。根据图中数据计算加速度 a=______(保留两位有效数字)。

[来源:Zxxk.Com]

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