- 力学
- 牛顿第一定律
- + 牛顿第二定律
- 实验:探究加速度与力、质量的关系
- 牛顿第二定律
- 牛顿第三定律
- 牛顿运动定律的应用
- 物理实验基础
- 力学单位制
- 电磁学
- 热学
- 光学
- 近代物理
- 其他
- 初中衔接知识点
- 竞赛
实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量,装置如图1所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连,已知重物P、Q的质量均为m,当地重力加速度为g。在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。

(1)先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图2所示的纸带,则系统运动的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字);
(2)在忽略阻力的理想情况下,物块Z质量M的表达式为M=______(用字母m、a、g表示);
(3)实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,物块Z的实际质量与理论值M有一定差异,这种误差是______误差(填“偶然”或“系统”)。

(1)先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图2所示的纸带,则系统运动的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字);
(2)在忽略阻力的理想情况下,物块Z质量M的表达式为M=______(用字母m、a、g表示);
(3)实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,物块Z的实际质量与理论值M有一定差异,这种误差是______误差(填“偶然”或“系统”)。
学习牛顿第二定律后,某同学为验证“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连,轻绳跨过不计质量的光滑滑轮,且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车(含发射器)的质量分别记为
、
,所挂重物的质量记为
。

(1)为达到本实验目的,________平衡两车的阻力(填“需要”或“不需要”),________满足钩码的质量远小于任一小车的质量(填“需要”或“不需要”);
(2)安装调整实验器材后,同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内,相对于其起始位置的位移分别为
、
,在误差允许的范围内,若等式________近似成立,则可认为“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”(用题中字母表示)。




(1)为达到本实验目的,________平衡两车的阻力(填“需要”或“不需要”),________满足钩码的质量远小于任一小车的质量(填“需要”或“不需要”);
(2)安装调整实验器材后,同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内,相对于其起始位置的位移分别为


某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。所用交变电流的频率为50Hz,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中砝码的质量用M表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出.

(1)当M与m的大小关系满足___时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力
(2)某次实验得到的纸带及实验数据如图(b)所示,图中所画点为计数点,相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为_____
。(保留3位有效数字)
(3)保持盘及盘中砝码的质量不变,改变小车中砝码的质量,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
,数据如下表:
请在方格坐标纸中画出
图线______,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式是______

(1)当M与m的大小关系满足___时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力
(2)某次实验得到的纸带及实验数据如图(b)所示,图中所画点为计数点,相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为_____

实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
![]() | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
![]() | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
![]() | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
(3)保持盘及盘中砝码的质量不变,改变小车中砝码的质量,分别得到小车加速度a与质量m及对应的

请在方格坐标纸中画出



如图1所示是某实验小组测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置。物块放在长木板上,木板固定在水平桌面上,物块的一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端前面有轻小动滑轮,沙桶和弹簧秤通过绕在滑轮上的细绳相连。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时,在沙桶中放入适量细沙,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。(板上面空间的细绳均水平,不计滑轮的摩擦)

(1)该实验是否需要满足沙和沙桶的总质量远小于车的质量?______(填“需要”或“不需要”)
(2)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6是计数点,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2所示。则计数点3对应的速度v=______m/s;本次实验物块对应的加速度a=______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)改变沙桶内细沙的质量,测量出对应的加速度a和弹簧秤的示数F。若用图像法处理数据,得到了如图3所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距的大小等于b,斜率的大小为k,且重力加速度g为已知,则动摩擦因数μ=______。

(1)该实验是否需要满足沙和沙桶的总质量远小于车的质量?______(填“需要”或“不需要”)
(2)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6是计数点,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2所示。则计数点3对应的速度v=______m/s;本次实验物块对应的加速度a=______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)改变沙桶内细沙的质量,测量出对应的加速度a和弹簧秤的示数F。若用图像法处理数据,得到了如图3所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距的大小等于b,斜率的大小为k,且重力加速度g为已知,则动摩擦因数μ=______。
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度。

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持_____________ 不变;
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_______________ ;
(3)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(________ )

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。分析此图线的OA段可得出的实验结论是
(3)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(
A.小车与轨道之间存在摩擦 |
B.导轨保持了水平状态 |
C.所挂钩码的总质量太大 |
D.所用小车的质量太大 |
某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”,如图甲、乙所示。

(1)下列说法正确的是(_____)
A.需要用天平测出传感器的质量 B.需要用到低压交流电源
C.实验时不需要平衡摩擦力
D.若实验中砂桶和砂子的总质量过大,作出的a-F图象可能会发生弯曲
(2)下列实验中用到与该实验相同研究方法的有(_____)
A.探究单摆周期的影响因素 B.探究求合力的方法
C.探究做功与速度的变化关系 D.探究导体电阻与其影响因素的关系
(3)图丙是某同学通过实验得到的一条纸带(交流电频率为50Hz),他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知,打下F点时小车的速度为_____m/s。小车的加速度为______m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)

(1)下列说法正确的是(_____)
A.需要用天平测出传感器的质量 B.需要用到低压交流电源
C.实验时不需要平衡摩擦力
D.若实验中砂桶和砂子的总质量过大,作出的a-F图象可能会发生弯曲
(2)下列实验中用到与该实验相同研究方法的有(_____)
A.探究单摆周期的影响因素 B.探究求合力的方法
C.探究做功与速度的变化关系 D.探究导体电阻与其影响因素的关系
(3)图丙是某同学通过实验得到的一条纸带(交流电频率为50Hz),他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知,打下F点时小车的速度为_____m/s。小车的加速度为______m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)

某同学利用图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系,实验中打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)实验过程中,某同学由于操作不慎,当砝码盘及砝码下降一段时间后,某同学用手托住,小车继续拖着纸带在木板上运动,但没有到达滑轮处,打出的纸带如图乙所示,从纸带上点迹分析,该同学在实验操作中存在的问题可能是___ ;

(2)图乙中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则计数点3对应的速度大小是__ ,小车减速运动过程中加速度的大小是____ ;(结果保留两位有效数字)
(3)该实验中,改变拉力或小车质量后,在实际操作过程中,对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运动的控制等描述,你认为正确的是____ ;

(4)某同学用正确的实验方法,采集到若干组实验数据,并作出如图丙所示的a-M图象,但无法准确直观得出a-M之间的关系,为了探究合力一定,物体加速度a与质量M的关系,应将a-M图象进行转换,现请你在图丁中作出转换后的图象_____ 。
(1)实验过程中,某同学由于操作不慎,当砝码盘及砝码下降一段时间后,某同学用手托住,小车继续拖着纸带在木板上运动,但没有到达滑轮处,打出的纸带如图乙所示,从纸带上点迹分析,该同学在实验操作中存在的问题可能是

(2)图乙中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则计数点3对应的速度大小是
(3)该实验中,改变拉力或小车质量后,在实际操作过程中,对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运动的控制等描述,你认为正确的是
A.小车应尽量远离打点计时器,先放开小车后接通电源,在小车到达滑轮前按住小车 |
B.小车应尽量靠近打点计时器,先接通电源后放开小车,让小车一直到与滑轮相撞为止 |
C.小车应尽量靠近打点计时器,先接通电源后放开小车,在小车到达滑轮前按住小车 |
D.应尽量放在打点计时器与滑轮的中间,先接通电源后放开小车,在小车到达滑轮前按小车住小车 |

(4)某同学用正确的实验方法,采集到若干组实验数据,并作出如图丙所示的a-M图象,但无法准确直观得出a-M之间的关系,为了探究合力一定,物体加速度a与质量M的关系,应将a-M图象进行转换,现请你在图丁中作出转换后的图象
如图所示小车打点计时器一电池是某同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时,正要打开夹子时的情况,某同学指出了实验时的几个错误,其说法正确的是( )


A.实验前没有平衡摩擦力 |
B.拉小车的细线应平行于水平桌面 |
C.实验电源应为交流电源 |
D.小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较近 |
如图所示,两个高1.2 m左右的支架上,放着两条平行光滑铝合金导轨,且已调节成水平状态,在光滑的导轨上放着两辆质量相等、性能一样的小车,1号车放在左边,系有一根通过木板右端小定滑轮的细线,线的另一端有一小桶,桶中放有数量未知的砝码。2号车放在右边,系有一根通过木板左端小定滑轮的细线,线的另一端有一相同的小桶,桶中也放有数量未知的砝码,两辆车刚开始时被左、右两端的电磁铁吸住,两电磁铁串联后接在6 V的学生电源上(开关闭合),断开开关,两电磁铁同时失去磁性,小车在拉力作用下从两端向中间运动,在某位置相遇,记下相遇位置,可以通过木板上的刻度得知两车通过的位移由于两车的运动时间
相等,根据位移公式
,只要比较两车的位移
就可以比较两车的加速度
,试作比较。





如图所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用
表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放人适当质量的物块,在小车中放人砝码
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量
。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距
,
,…,求出与不同
对应的加速度
.
⑥以砝码的质量
为横坐标,
为纵坐标,在坐标纸上作出
关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与
应呈_______关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(i)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________。
(ii)设纸带上三个相邻计数点的间距为
、
、
。
可用
、
和
表示为
_______。如图所示为用米尺测量某一纸带上的
、
的情况,由图可读出
_______mm,
_______mm。由此求得加速度的大小
_______
。


(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放人适当质量的物块,在小车中放人砝码
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距




⑥以砝码的质量





(2)完成下列填空:
(i)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________。
(ii)设纸带上三个相邻计数点的间距为














