第15講探究加速度與物體

受力、物體質(zhì)量的關(guān)系2024高考一輪復(fù)習(xí)講練測01復(fù)習(xí)目標(biāo)02網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建03知識梳理題型歸納04真題感悟目錄CONTENTS內(nèi)容索引知識考點考點1：教材原型實驗考點2：創(chuàng)新實驗方案夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理知識點：實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析知識點：實驗方案的改進提升·必考題型歸納考向1：實驗原理與操作考向1實驗原理的改進考向2實驗器材的創(chuàng)新考向2：數(shù)據(jù)處理與誤差分析考向3實驗思路的創(chuàng)新考向4實驗?zāi)康牡膭?chuàng)新復(fù)習(xí)目標(biāo)1、掌握實驗的原理，通過采集的數(shù)據(jù)利用圖像，探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，并會做出必要的誤差分析。2、能夠在原型實驗基礎(chǔ)上，通過對實驗的改進或者創(chuàng)新，做出同類探究。考情分析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建01教材原型實驗PARTONE夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析1.實驗?zāi)康模禾骄考铀俣扰c力、質(zhì)量的關(guān)系。2.實驗器材：打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析3.實驗思路：(1)控制變量法的應(yīng)用：將小車置于水平木板上,通過滑輪與小盤和砝碼相連,小車可以在小盤和砝碼的牽引下運動。①保持小車質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系。②保持小車所受的拉力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析（2）物理量的測量①用天平測量質(zhì)量:為了改變小車的質(zhì)量,可以在小車中增減砝碼的數(shù)量。②將打點計時器的紙帶連在小車上,根據(jù)紙帶上打出的點來測量加速度。③現(xiàn)實中,僅受一個力作用的物體幾乎不存在。然而,一個單獨的力的作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此,實驗中作用力F的含義可以是物體所受的合力。用阻力補償法確定小車受到的合力——小盤和砝碼的牽引力。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析4.進行實驗①稱量質(zhì)量——用天平測量小盤和小車的質(zhì)量。②安裝器材——按如圖所示裝置安裝器材(暫時不把懸掛小盤的細繩系在小車上)。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析③阻力補償法平衡摩擦及其他阻力——在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,反復(fù)移動薄木塊的位置,直至小車能拉著紙帶勻速下滑。此時，不要把懸掛砝碼盤的細繩系在小車(木塊)上，即不要給小車(木塊)加任何牽引力，要讓小車(木塊)拖著紙帶運動。④測量加速度1)保持小車的質(zhì)量不變,打出一條紙帶。計算小盤和砝碼的重力,由紙帶計算出小車的加速度,并填入表中。改變小盤內(nèi)砝碼的個數(shù),并多做幾次實驗。2)保持小盤內(nèi)的砝碼個數(shù)不變,在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量,讓小車在木板上滑動打出紙帶。計算砝碼和小車的總質(zhì)量,并由紙帶計算出小車對應(yīng)的加速度,填入表中。改變小車上砝碼的個數(shù),多做幾次實驗。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析5.數(shù)據(jù)分析①利用Δx=aT2及逐差法求a。②以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點，如果這些點在一條過原點的直線上，說明a與F成正比。③以a為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點、連線,如果該線為過原點的直線，就能判定a與m成反比。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒃怼⒉襟E、注意事項、誤差分析6.誤差分析①實驗原理不完善:本實驗用小盤和砝碼的總重力代替小車的拉力,而實際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力。當(dāng)小車質(zhì)量M遠大于砝碼質(zhì)量m時，砝碼的總重力mg才可視為小車(木塊)受到的拉力。②摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計數(shù)點間距測量不準(zhǔn)確、紙帶和細繩不嚴(yán)格與木板平行都會引起誤差。a-F圖線將不是一條過原點的直線，而是一條與F軸有交點的傾斜直線。1．某實驗小組利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）在實驗中，下列操作中正確的是________（選填字母代號）；A．平衡摩擦力前，應(yīng)將沙桶用細線繞過定滑輪系在木塊上B．平衡摩擦力前，木塊后面應(yīng)固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器C．實驗時，放開木塊后立即接通打點計時器的電源D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力提升·必備題型歸納考向1實驗原理與操作BD（2）在探究“在外力一定時，木塊的加速度與其質(zhì)量關(guān)系”實驗中，每隔4個點取一個計數(shù)點，實驗獲得紙帶如圖乙所示。則木塊運動的加速度a=________m/s2（保留3位有效數(shù)字）；實驗小組完成實驗操作后，用圖像法處理數(shù)據(jù)，獲得了________（選填字母代號），得出結(jié)論：在外力一定時，木塊的加速度與其質(zhì)量成反比；提升·必備題型歸納考向1實驗原理與操作2.40

C

提升·必備題型歸納考向1實驗原理與操作木塊質(zhì)量提升·必備題型歸納提升·必備題型歸納考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析B提升·必備題型歸納考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析0.5002創(chuàng)新實驗方案PARTONE夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗方案的改進1.實驗裝置的改進：彈簧測力計測量小車所受的拉力，鉤碼的質(zhì)量不需要遠小于小車質(zhì)量，更無需測鉤碼的質(zhì)量。夯基·必備基礎(chǔ)知識知識點實驗方案的改進2.數(shù)據(jù)測量的改進：（1）氣墊導(dǎo)軌代替長木板，無須平衡摩擦力。（2）力傳感器測量滑塊所受的拉力，鉤碼的質(zhì)量不需要遠小于滑塊質(zhì)量，更無須測鉤碼的質(zhì)量。（3）用光電門代替打點計時器，遮光條結(jié)合光電門測得滑塊的末速度，由刻度尺讀出遮光條中心初始位置與光電門之間的距離，由運動學(xué)公式求出加速度。3．圖甲為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時的實驗方案，圖乙是實驗測量得到的紙帶，其實驗操作步驟如下：①掛上托盤和砝碼，調(diào)節(jié)木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；②取下托盤和砝碼，測出其總質(zhì)量為m，讓小車沿木板下滑，測出加速度a；③改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到小車加速度a與合外力F的關(guān)系。提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進（1）紙帶1是步驟①中打出的紙帶，由此可以判斷___________。A．調(diào)節(jié)后木板的傾角過小B．調(diào)節(jié)后木板的傾角過大C．調(diào)節(jié)后木板的傾角合適提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進C（2）某次實驗結(jié)束后，打出的紙帶如圖乙中紙帶2所示，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，則在打下D點時小車的速度大小為___________m/s；小車下滑的加速度大小為___________m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進0.310.75（3）下列有關(guān)該實驗的說法正確的是___________。A．實驗中需要滿足小車質(zhì)量M遠大于托盤和砝碼的總質(zhì)量mB．實驗中在作a-F圖像時，把mg作為F值C．改變砝碼質(zhì)量再次實驗時，斜面傾角需要重新進行調(diào)整提升·必備題型歸納考向1實驗原理的改進BC提升·必備題型歸納2．氣墊導(dǎo)軌是力學(xué)實驗的重要裝置之一。如圖甲所示，氣墊導(dǎo)軌水平放置，繞過定滑輪的細線，一端連接數(shù)目不同的同種鉤碼（圖甲中只畫出了一個），另一端與滑塊（上面有遮光條）連接。由于滑塊的速度不太大，因此便于驗證規(guī)律或者測量物理量。提升·必備題型歸納考向2實驗器材的創(chuàng)新提升·必備題型歸納考向2實驗器材的創(chuàng)新（1）某次實驗中，用螺旋測微器測量遮光條的寬度，若測量結(jié)果如圖乙所示，則此次測量螺旋測微器的示數(shù)為

mm。1.1