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必修1 第四章 运动和力的关系
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实验:探究加速度与力、质量的关系
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使用次数:106
更新时间:2020-12-22
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1.

甲、乙两同学用如图甲实验所示的装置测滑块与长木板之间的动摩擦因数,在一端装有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时遮光的时间,滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连,测力计下吊着装有沙的沙桶,测力计能显示挂钩所受的拉力,滑块对长木板的压力大小等于滑块的重力大小,已知当地的重力加速度为g

1)为了满足实验的要求,下列说法正确的是___________

A.长木板应放在水平桌面上

B.长木板没有定滑轮的一端应适当垫高,以平衡摩擦力

C.沙和沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量

D.定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行

2)实验前用20分度的游标卡尺测出遮光片的宽度,如图所示,其示数d=___________cm

3)甲同学测出两光电门之间的距离为L,将滑块从图示位置由静止释放,测得滑块通过甲、乙两光电门的时间分别为t1t2,记录测力计的示数F,则滑块运动的加速度大小a=_________(用字母表示).

4)多次改变沙桶里沙的质量,重复(3)的步骤,根据测得的多组Fa作出图像如图丙所示,由图像可知,滑块的质量为_______________,滑块与长木板间的动摩擦因数为________

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题型:实验,探究题
知识点:实验:探究加速度与力、质量的关系
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【答案】

AD    0.230                

【详解】

(1)根据遮光片通过光电门的时间求得遮光片通过光电门的瞬时速度,根据速度位移公式求得加速度,根据牛顿第二定律求得摩擦因数和物块的质量,其中绳子的拉力即为物体的水平拉力,则木板需要水平放在桌面上,并且定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行,拉力是根据测力计读出来的,无需测量沙和沙桶的质量AD正确,BC错误.

(2)20分度的游标卡尺精度为0.05mm;固定刻度读数为0.2cm,游标读数为0.05×6mm=0.30mm=0.030cm,所以最终读数为:0.2cm+0.030cm=0.230cm

(3)通过甲乙遮光板的速度分别为据速度位移公式可知,联立解得:

(4)根据牛顿第二定律可得:,解得:,对比图象可得:;解得:

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 加速度 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 加速度的定义

定义:
在匀变速直线运动中,速度的变化量Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示。加速度即速度的变化率。


物理意义:
加速度是表示速度变化的快慢与改变方向的物理量。


公式:
,加速度的国际制单位是米每二次方秒,符号m/s2

方向:
与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致,从加速度的产生上来说,加速度的方向与合外力的方向相同。

◎ 加速度的知识扩展
1、定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示。
2、物理意义:加速度是表示速度改变的快慢与改变方向的物理量。
3、公式:,加速度的国际制单位是米每二次方秒,符号m/s2
4、方向:与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致。
◎ 加速度的知识点拨

方法与知识感悟:

加速度、速度与速度变化率的区别和理解:
①加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以与速度的大小没有必然联系
②加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的.从运动学的角度来看,加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来量度,说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的;
③加速度的方向与速度的方向没有必然联系,但与速度变化的方向一致,其实质是与物体所受到的合外力方向一致.
④加速度即速度的变化率.速度的变化量大,速度的变化率不一定大,速度达最大时,速度的变化率可为零。

例:
在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是(      )
A.加速度与速度无必然联系
B.速度减小时,加速度也一定减小
C.速度为零时,加速度也一定为零
D.速度增大时,加速度也一定增大

答案:A

◎ 加速度的教学目标
1.知道加速度的物理意义。
2.掌握其定义公式和单位。
3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致。
4.区别加速度、速度、速度变化量。
◎ 加速度的考试要求
能力要求:应用
课时要求:60
考试频率:必考
分值比重:4

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类题推荐:
实验:探究加速度与力、质量的关系
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更新时间:2020-12-22
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题型:实验,探究题
知识点:实验:探究加速度与力、质量的关系
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更新时间:2020-12-22
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1.

用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。探究步骤:

将木板倾斜一定角度并固定,使小车能匀速下滑,把打点计时器固定在木板上端;

连接小车和空砝码盘的细绳跨过滑轮并与木板平行,并在小车内放若干相同的砝码;

将小车接上纸带,接通电源,从图示位置静止释放小车;

记录砝码盘和盘中砝码总质量,通过纸带计算小车的加速度i

将小车内的1个砝码取出,放在砝码盘内,重复操作③④

重复操作,直到小车内的砝码全部都移至砝码盘内。

己知打点计时器的频率为50Hz,砝码盘质量为m,所有砝码总质量为m1,小车质量为m2。回答下列问题:

1)某次打出的一条清晰纸带的一部分如图乙所示,则打这条纸带时小车加速度a=_______m/s2。(结果保留三位有效数字)

2)以小车加速度a为横坐标,砝码盘和盘中砝码的总重力F为纵坐标,建立坐标系,依据多次测得的数据描点,作出图像。可能正确的图像是_________(填序号)。

3)通过实验得到结:物体质量一定时,其加速度与合外力成正比。则本探充实验中,测量对象的质量是__________

4)某位同学安装器材时,水平固定木板,其余实验操作步骤和数据处理方法与上述相同且正确,则该同学在实验探宄过程中记录或计算得到物理量的值,与真实值相比,不准确的是_________(选填加速度质量)。

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知识点:实验:探究加速度与力、质量的关系
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