第3章 实验四 探究加速度与物体受力、物体质量的关系-【衡中学案】2024年新高考物理一轮总复习(人教版)

高考一轮总复习·物理·人教版 ２. 如图 １ 所示ꎬ光滑斜面上有固定挡板 Ａꎬ斜面上叠放 着小物块 Ｂ 和薄木板 Ｃ、木板下端位于挡板 Ａ 处ꎬ整 体处于静止状态ꎬ木板 Ｃ 受到逐渐增大的沿斜面向 上的拉力 Ｆ 作用时ꎬ木板 Ｃ 加速度 ａ 与拉力 Ｆ 的关 系图像如图 ２ 所示ꎬ已知最大静摩擦力等于滑动摩 擦力ꎬ重力加速度 ｇ 取 １０ ｍ / ｓ２ꎬ则由图像可知 (　 　 ) Ａ. １０ Ｎ < Ｆ < １５ Ｎ 时物块 Ｂ 和木板 Ｃ 相对滑动 Ｂ. 物块 Ｂ 和木板 Ｃ 之间的最大静摩擦力 Ｃ. 木板 Ｃ 的质量 Ｄ. 木板和物块两者间的动摩擦因数 ３. (２０２３􀅰山东高三专题练习)如图所示ꎬ在平台 ＡＤ 中间有一个光滑凹槽 ＢＣꎬ凹槽内有一长木板ꎮ 长木 板左端与 Ｂ 点接触ꎬ右端与 Ｃ 点的距离 ｌ ＝ １. ２ ｍꎮ 长木板的上表面水平且与平台 ＡＤ 平齐ꎬ一可视为质 点的物块以 ｖ０ ＝ ６ ｍ / ｓ 的水平初速度滑上长木板ꎬ当 长木板的右端接触凹槽 Ｃ 端时ꎬ物块位于长木板的最 右端ꎮ 已知物块与长木板的质量分别为 ｍ１ ＝ ０. １ ｋｇ、 ｍ２ ＝ ０. ２ ｋｇꎬ物块与长木板、平台间动摩擦因数分别 为 μ１ ＝ ０. ４ꎬμ２ ＝ ０. ５ꎬ重力加速度 ｇ ＝ １０ ｍ / ｓ２ꎮ 求: (１)长木板的长度 ｓꎻ (２)物块从滑上长木板到最终停止的时间 ｔꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验四　 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 实验知识􀅰自主回顾 ＳＨＩ ＹＡＮ ＺＨＩ ＳＨＩ ＺＩ ＺＨＵ ＨＵＩ ＧＵ 一、实验目的 　 　 １ . 学会用控制变量法研究物理规律ꎮ ２ . 学会灵活运用图像法处理物理问题ꎮ ３ . 探究加速度与力、质量的关系ꎬ并验证牛顿 第二定律ꎮ 二、实验原理 　 　 如图所示ꎬ在探究加速度 ａ 与合力 Ｆ 及质量 Ｍ 的关系时ꎬ应用的基本方法是控制变量法ꎬ即先 控制小车的质量 Ｍ 不变ꎬ讨论加速度 ａ 与力 Ｆ 　 的关系ꎻ再控制小盘和盘中砝码的质量 ｍ 不变ꎬ即 力 Ｆ 不变ꎬ改变小车的质量 Ｍꎬ讨论加速度 ａ 与 质量 Ｍ 　 的关系ꎮ 三、实验步骤 　 　 ( １ )称量质量:用天平称量小盘的质量和小车 的质量 Ｍꎮ (２)安装器材:按图把实验器材安装好ꎬ只是 不把悬挂小盘的细绳系在小车上 ( 即不给小车牵 引力) ꎮ (３)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端 下面垫上一块薄木块ꎬ使小车匀速下滑ꎮ 这时ꎬ小 车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所 受的重力沿斜面向下的分力平衡ꎮ (４)小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上ꎬ先接 通电源后放开小车ꎬ取下纸带ꎬ编上号码ꎮ (５)保持小车的质量 Ｍ 不变ꎬ改变小盘和盘中 砝码的质量 ｍꎬ重复步骤(４) ꎮ (６)保持小盘和盘中砝码的质量 ｍ 不变ꎬ改变 小车质量 Ｍꎬ重复步骤(４) ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 ０６５ 衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 四、数据处理 　 　 ( １ )在“探究加速度与力的关系” 实验中ꎬ以 加速度 ａ 为纵坐标、力 Ｆ 为横坐标建立坐标系ꎬ根 据各组数据在坐标系中描点ꎮ 如果这些点在一条 过原点的直线上ꎬ说明 ａ 与 Ｆ 成正比ꎻ (２ ) 在 “ 探究加速度与质量的关系” 实验中ꎬ “ ａ 与 Ｍ 成反比”实际上就是“ ａ 与 １Ｍ成正比” ꎬ以 ａ 为纵坐标、以 １Ｍ为横坐标建立坐标系ꎬ如果 ａ － １ Ｍ 图线是一条过原点的直线ꎬ就能判断 ａ 与 Ｍ 成反 比———“化曲为直”法ꎮ 注意:两个图像斜率的物理意义:ａ － Ｆ 图线的 斜率表示小车和车中砝码质量的倒数ꎬ即 　 　 　 ꎻ ａ － １Ｍ图线的斜率表示小车受到的合力ꎬ即小盘和 盘中砝码的重力 ｍｇꎮ 五、注意事项 (１ ) 平衡摩擦力中的 “ 不重复” :平衡了摩擦 力后ꎬ不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是 改变小车和砝码的总质量ꎬ都不需要重新平衡摩 擦力ꎮ (２ ) 操作中的 “ 一先一后一按” :每次开始时 小车应靠近打点计时器ꎬ并先接通电源ꎬ后放开小 车ꎬ且应在小车碰到滑轮前按住小车ꎮ (３ ) 作图中的 “ 拟合与舍弃” :要使尽可能多 的点