题目
一、实验目的-|||-1.用控制变量法探究加速度与力、质量的关系.即(1)物体-|||-的质量一定时,探究加速度与力的关系(2)物体受力一定时,-|||-探究加速度与质量的关系-|||-2.学会用图线验证物理规律的方法-|||-二、实验器材-|||-打点计时器、纸带及复写纸、-|||-轮的长木板、 __ 细绳、重物 __ 导线、一端带有定滑-|||-刻度尺-|||-三、实验原理-|||-1.当研究三个物理量之间的关系时,先要保持 __ 研-|||-究另外两个量之间的关系,再保持另一个量不变,研究其余两个-|||-量之间的关系,然后综合起来得出结论这种研究问题的方法叫-|||-做 __ 这种方法是物理学中研究和处理问题时经常采用-|||-的方法.本节使用的方法即是"控制变量法"-|||-(1)保持物体的 __ 不变,测量物体在不同外力作用-|||-下的加速度,分析加速度与外力的关系探究的方法采用根据实-|||-验数据绘制图像的方法,也可以采用比较的方法,看不同的外力-|||-与其产生的加速度的比值有何关系-|||-(2)保持物体 __ 相同,测量不同质量的物体在该力-|||-作用下的加速度,分析加速度与质量的关系,探究的方法采用根-|||-据实验数据绘制图像的方法-|||-2.本实验要测量的物理量有质量、加速度和力.测量质量用-|||-__ 需要研究的是怎样测量加速度和力,-|||-(1)测量加速度的方案:采用较多的方案是运用 __-|||-在与运动物体连接的纸带上打点,借助纸带上打出的点,根据连-|||-续相等的时间间隔T内的位移差相等即 __ 求出加速度.-|||-条件许可的情况下也可以采用气垫导轨和光电门.-|||-由于本实验的目的是探究加速度与力加速度与质量间的-|||-比例关系,因而也可不测加速度的具体数值,而测不同条件下加-|||-速度的 __ 若两物体做初速度为0的匀加速运动由 x=-|||-dfrac (1)(2)a(b)^2 可得,物体在相同时间内发生的位移之比就是加速度之-|||-比,即 __-|||-(2)提供并且测量物体所受的外力的方案:由于上述测量-|||-加速度的方案只能适用于匀变速直线运动,所以我们必须给物-|||-体提供一个恒定的外力,并且要测量这个外力-|||-如图所示是一种常见的实验方案:-|||-小车纸带打点计时器-|||-重物-|||-如图所示实验装置中,为实验研究对象小车(连同车-|||-内的砝码)提供恒力的是所挂重物一 -小盘和砝码.实验中我-|||-们认为,使小车做匀加速运动的力,与小盘和砝码的重力大小相-|||-等,为此,必须满足以下两个实验条件:-|||-①水平板应尽可能光滑,将木板连接打点计时器一端垫高-|||-到一个合适的角度,将连有纸带的小车(未挂小盘)在上面轻轻-|||-推使其恰能匀速下滑为止.即用小车重力沿斜面方向的分力-|||-平衡摩擦力-|||-②在改变物体的质量时,应保持小车与其中砝码的质量-|||-__-|||-盘与盘中砝码的质量.-|||-四、实验步骤-|||-1.用 __ 测出小车和重物的质量为M0,m0,并把数据-|||-记录下来.-|||-2.安装实验器材.(小车上先不系细绳)-|||-3.平衡摩擦力:把木板无滑轮的一端下面垫一薄木块,反复-|||-移动其位置,直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜-|||-面上做 __ 运动为止.(所打纸带上相邻点的间距相等)-|||-4.将重物通过细绳系在 __ 上, __ 放开小车,-|||-用纸带记录小车的运动情况;取下纸带作标记并记录此时-|||-__ 的重力m0g.-|||-5.保持小车的_ __ 不变,改变 __ 重复步骤4多-|||-做几次实验,记录每次相应纸带所挂重物的重力m1g、m2g、-|||-... ... 1-|||-6.保持 __ 不变,即小车所受 __ 不变,在小车-|||-上 __ 接通电源,放开小车用纸带记录小车的运动情况;-|||-取下纸带作标记并记录小车和所加砝码的总质量为M1-|||-7.继续在小车上 __ 重复步骤6多做几次次验,记录-|||-每次相应小车和所加砝码的总质量M2 _(3):

题目解答
答案

解析
本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验的核心知识点,涉及实验目的、器材、原理及步骤。控制变量法是本实验的核心方法:
- 保持质量不变,探究加速度与力的关系;
- 保持力不变,探究加速度与质量的关系。
关键点包括:
- 实验器材需包含测量质量的工具(天平)、记录运动信息的工具(打点计时器);
- 平衡摩擦力的条件是小车能匀速下滑;
- 测量加速度通过纸带计算,测量力通过重物重力近似。
二、实验器材
- 天平:用于测量小车、砝码、重物的质量;
- 小车:作为研究对象,需连接纸带和细绳;
- 砝码:用于改变小车质量或悬挂重物的重量。
三、实验原理
- 控制变量法:先保持质量不变,研究加速度与力;再保持力不变,研究加速度与质量。
- 测量加速度:
- 打点计时器记录纸带,通过公式 $\Delta x = aT^2$ 计算加速度;
- 若不测具体值,可通过位移比值 $\frac{a_1}{a_2} = \frac{x_1}{x_2}$ 反映加速度关系。
- 测量力:悬挂重物的重力 $mg$ 近似等于小车所受拉力,需满足 小车质量远大于重物质量。
四、实验步骤
- 天平测初始质量;
- 平衡摩擦力:小车匀速下滑;
- 保持质量不变,改变悬挂重物(研究 $a$ 与 $F$);
- 保持力不变,改变小车质量(研究 $a$ 与 $m$)。