某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,钩码的质量用

1个回答

  • (1)根据2ax= v t 2 - v 0 2 可得a=

    v t 2 - v 0 2

    2x

    而利用某段时间内的平均速度等于该段时间内的中点时刻的速度,所以要求加速度a,就要求某段时间内的初速度和末速度,而要求初速度和末速度就要测量位移,故要用到刻度尺.

    根据牛顿第二定律F=ma可知,需要知道小车的质量,故要利用天平测物体的质量.

    故需要的测量工具有刻度尺和天平.

    (2)为使小车所受合外力等于细线的拉力,所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力,所以做实验时必需平衡摩擦力.

    以钩码作为研究对象有mg-F T=ma

    以小车作为研究对象有F T=Ma

    联立以上两式可得F T=M

    mg

    m+M

    要绳子的拉力等于钩码的重力,即

    Mmg

    m+M =mg,

    M

    m+M =1,则有M>>m;

    (3)由图表可知物体的加速度与物体的质量可能成反比,而如果作出a-M图象,却难以根据图象确定a与M是否是成反比,所以我们可以作出a-

    1

    M 的图象,只要a-

    1

    M 的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系.

    作图时要先描点,再连线,连线时要让图线过坐标原点,且让尽可能多的点落在这条直线上,其它点尽可能均匀分布在直线的两侧.图象如下图所示.

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