高中物理：探究加速度与力，质量的关系知识点总结

[高中物理必修一]实验:探究加速度与力、质量的关系~

我认为B,D都对.
A, 小桶装沙是为改变"小桶的质量", 不可能不能装沙.
B, 如果小车和砝码的质量都相对较小, 当小桶增加质量时, 小车的加速度会变化较大, 所测的点较小, 最后结果不够准确.
D, 打点的一刻, 纸带会受到阻力, 所以必须要跟小车连好.
希望可帮到你~

我认为B,D都对.
A,小桶装沙是为改变"小桶的质量",不可能不能装沙.
B,如果小车和砝码的质量都相对较小,当小桶增加质量时,小车的加速度会变化较大,所测的点较小,最后结果不够准确.
D,打点的一刻,纸带会受到阻力,所以必须要跟小车连好.

探究加速度与力 质量的关系的实验
方法：控制变量法
原理：a=F/M
实验器材：一端带定滑轮的长木板、打点计时器、电火花打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平、小桶、细沙、细绳、垫块、砝码
实验步骤：
1、平衡摩擦力
2、用天平称量小车质量M,用天平称量细沙和小桶的的总质量m    m<<M
3、保持小车质量不变，改变小桶中沙子的质量，探究a和拉力F的关系
4、保持小桶中沙子的质量不变，在小车上增加砝码，探究a和M的关系
5、得出结论

我们这个实验其实是学习牛顿第二定律的铺垫。我们先用实验方案，来寻找探究加速度与力、质量的关系，具体来说：

研究F=km；在外力不变的时候，a与m成反比例；研究F=ka；在质量不断的时候，a与F成正比例。下面是王尚老师的视频讲解。

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视频1：探究加速度与力、质量的关系

视频2：探究加速度与力、质量的关系

视频3：探究加速度与力、质量的关系

视频4：探究加速度与力、质量的关系

视频5：探究加速度与力、质量的关系

我们这个实验其实是牛顿第二定律的伏笔，我们先用实验方案来寻找探究加速度与力、质量的关系，即：

F=km；在外力不变的时候，a与m成反比例；

F=ka；在质量不断的时候，a与F成正比例。

牛顿第二定律实验是高中生接触到的第一个有难度的实验，这也是高考物理试卷中最常考的实验之一。下面来分析具体的实验内容。

验证牛顿第二定律的实验

本实验的基本思路是采用控制变量法。具体来说

（1）保持物体的质量m不变，测量物体在不同外力F作用下的加速度a，探究加速度a与外力F的关系。

探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以用比较的方法，看不同的外力F与由此外力产生的加速度a的比值有何关系。

（2）保持物体所受的力F相同，测量不同质量m的物体在该力作用下的加速度a，探究加速度a与力F的关系。

探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法。这部分的内容王尚有详细的视频解析，大家可以微信添加王老师公众号teacherws查看。

验证牛顿第二定律：物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比。

实验原理

利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系。

牛顿第二定律实验

如图所示，通过适当的倾角调节，使小车所受的阻力与重力切向分力抵消掉，当小车M和砝码m（含砝码盘质量）做加速运动时，通过受力分析可以得到

当M>>m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg；

本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m的大小，测出相应的a，验证a与F的关系；

第二部分保持m不变，改变M的大小，测出小车运动的加速度a，验证a与M的关系。 王尚新书物理自诊断每道题都有视频讲解，哪道题不会扫题旁二维码即可看视频，学习更高效，考试分数更高。欢迎微信teacherws咨询。

实验器材

验证牛顿第二定律的实验

电磁打点计时器，纸带及复写纸，低压交流电源，两根导线，小车，一端附有滑轮的长木板，薄木板，小桶，细绳，砂，天平，刻度尺，砝码。

实验步骤及器材调整

(1)用天平测出小车和小桶与砂的质量M和m，把数值记录下来；

(2)按图4—7所示把实验器材安装好；

(3)平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至后面的纸带连好并不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止；

(4)将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码；

(5)保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量（确保M>>m）重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内；

(6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证倪与F的关系；

(7)保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)验证a与M的关系；

操作注意事项

(1)在牛顿第二定律实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角；

(2)改变m和M的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车；

(3)每次利用纸带确定a时，应求解其平均加速度；

数据处理及误差分析

(1)该实验原理中拉力T=

可见要在每次实验中均要求M>>m，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于托盘与砝码（有的实验是砂及砂桶）的重力；

(2)在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M时，不再重复平衡摩擦力；

(3)在验证a与M的关系时，作图时应将横轴用l／M表示，这样才能使图象更直观；

（1）打点计时器求解加速度的公式。

（2）利用倾角来平衡摩擦力。

（3）小车的质量远大于砝码质量。

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高中物理必修一知识点与学习策略http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/35.html

打点计时器的使用http://gaozhongwuli.com/baike/001/2.html

牛顿第二定律http://gaozhongwuli.com/zongjie/b1/64.html

研究加速度、力和质量的关系

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柳南区13916002041： 高中一道物理题,探究加速度与力和质量的关系 - ？
纳狡仁苏： F=ma.力不变时,质量与加速度成反比. 质量不变时,力与加速度成正比. 加速度不变时,力与质量成反比.

柳南区13916002041： 探究加速度与力、质量的关系 - ？
纳狡仁苏： A错 加速度不是测出来的 是运算出来的 B也是错的吧 那个理由同上 C 个人认为是对的 D个人觉得这个有点问题了 测量的不一定要三个 例如测加速度与力的关系 质量可以不测 保证相同可以了(例如我可以用相同的勾码之类的)

柳南区13916002041： 高中物理实验探究加速度与力和质量的关系时为什么要 - ？
纳狡仁苏： 高中物理实验探究加速度与力和质量的关系的实验 原理:合外力 F=mg(钩码重力) 质量M(小车质量) a=mg/M 呈线性关系 实际实验时因车和木板间存在摩擦力 F-f=Ma 不呈线性关系,所以要平衡摩擦力 另外:本实验中第二个要求是 M>>m 小车受到的合外力F=Mmg/(m+M) 只有在满足 M>>m 的条件下 a=mg/(M+m)才可以实现a=mg/M

柳南区13916002041： 物理必修一实验:探究加速度与力,质量的关系 - ？
纳狡仁苏： 只有当小车的质量远大于砝码的质量时,拉力才近似于重力

柳南区13916002041： 探究物体的加速度与力、质量的关系实验如下: (1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持______不变,分别改变施加在物体上的水平拉力F,测出相... - ？
纳狡仁苏：[选项] A. a-m图象 B. m-a图解 C. a- 1 m图解 D. 1 a- 1 m图解.

柳南区13916002041： 探究加速度与力、质量的关系原理 - ？
纳狡仁苏：[答案] 如果我没记错的话,这个实验中的外力是有砝码的重力提供的. 我们要研究的是校车在不同外力的作用下的运动规律,而用砝码的重力作为外力的大小.摩擦力不是我们所需的实验力,所以要平衡摩擦力,消除摩擦力在试验中的影响,使实验数据更准确.

柳南区13916002041： 【高中物理】探究加速度与力,质量的关系实验中砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量的原因.具体过程解释 - ？
纳狡仁苏：[答案] 砝码桶和桶内砝码质量为m,木块和木块上砝码的总质量为M. 绳的拉力F=Ma 由整体法和隔离法 mg-ma=Ma 知a=mg/(m+M)带入 得F=mg/(1+m/M) 可见当m<
柳南区13916002041： 在探究加速度与力、质量的关系的实验中:(1)在探究加速度与力、质量的关系时,我们已经知道,物体的加速度a同时跟外力F和质量m两个因素有关,要... - ？
纳狡仁苏：[答案] (1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是运用控制变量法,即先保持m不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与m的关系; (2)①以整体为研究对象有...

柳南区13916002041： 探究加速度与力质量的关系 - ？
纳狡仁苏： 探究的时候要用到控制变量的方法,先保持小车的质量不变,探究不同大小的作用力下小车的加速度.其次再使得小车受到的作用力不变,探究不同质量下小车的加速度,从而得出加速度与力质量的关系.

柳南区13916002041： 物理(探究加速度与力,质量的关系实验)1.为什么要平衡摩擦力?2.为什么要求小车的质量大大于砝码的质量?3.F=kma中k取1的条件? - ？
纳狡仁苏：[答案] 1,木板倾斜抵消掉摩擦,可以让绳子拉力为合外力 2,因为砝码的重力使小车和它自己一起加速,要减小它自己对小车加速度的影响,砝码质量就得比小车质量小很多才行. 3,都取国际单位,(统一到一个国际量纲米 千克 秒制上来)