第二节实验：探究加速度与力、质量的关系

物体的加速度a可能和哪些因素有关？mF1mF2F1F2m2Fm1m2m1F结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。第二节探究加速度与力、质量的关系第四章牛顿运动定律一、实验装置图θ例、如图一个木块正在倾角为θ为的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。思考：如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？θNGcosθGsinθGNmgcostancossincossinmgNmg二、实验原理探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本方法：控制变量法三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、导线小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、砝码、夹子、细绳、天平、刻度尺．四、实验步骤1、用天平测出小车和砝码的总质量m，把数值记录下来2、按图所示把实验器材安装好，只是不把悬挂重物的细绳系在车上，即不给小车加牵引力．3、平衡摩擦力4、先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带A、加速度与合外力的关系实验基本思路：保持小车的质量不变，测量小车在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5当小车质量不变时次数F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751如何更直观地处理数据？实验数据分析：B、加速度与质量的关系:实验的基本思路：保持小车所受的合外力相同，改变小车的质量在该合外力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1当拉力不变时次数m/kga/m·s-212345/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290五、注意事项1．一定要平衡摩擦力2、小车与车上所加砝码的总质量远大于重物的总质量3、每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．4、作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧5、作图时两轴标度比例要选择适当6、应舍掉纸带上开头比较密集的点六、另一种方案小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、天平、刻度尺、宽口夹子实验器材：质量保持不变合外力保持不变F2/F1x2/x10次数1234x2x1F2F1Faa1a21、加速度与力的关系x2/x10次数1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2am1a1a22、加速度与质量的关系例题：在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出：(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是()A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a＝mg/M求出(3)在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a-F关系，分别如图甲、乙所示(a是小车的加速度．F是细线作用于小车的拉力)．其原因分别是：________________.作业题：如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态。则()A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等