“探究加速度與物體質量、受力的關系”實驗梳理

張雙成

一、基礎知識疏導

1.這個實驗的內容是什么？

（1）保持質量不變，探究加速度跟合外力的關系。

（2）保持合外力不變，探究加速度與質量的關系。

（3）作出a-F圖象和a-1/m圖象，確定其相互關系。

2.如何平衡摩擦力？需要反復平衡摩擦力嗎？

在平衡摩擦力時，不要懸掛小盤，但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。

平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質量還是改變小車和砝碼的總質量，都不需要重新平衡摩擦力。

3.為什么只有當小車及缺碼的質量遠大于小盤和缺碼總質量時，才可認為小盤和缺碼的重力近似等于小車受到的拉力呢？

分析：根據牛頓第二定律，對小盤和砝碼：

4.本實驗為什么畫a-1/m圖象而不畫a-m圖象。

分析：實驗中作出的是a-1/m圖象，因為a-m圖象是一條曲線，而根據曲線不好確定兩個量的關系，這種情況下物理實驗數據的處理多采用“化曲為直”的思想，作a-1/m圖象而不作a-m圖象.

二、典型例題分析

例1 某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖1（a）為實驗裝置簡圖。（所用交流電的頻率為50Hz）

（1）為了研究加速度和質量的關系，在實驗中必須采用控制變量法，應保持____不變，用沙桶及沙所受的重力作為____，圖1（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數據如圖，圖中相鄰計數點之間還有4個點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s²?！?br>