题文
影响加速度的因素是物体的质量及其所受合外力,现用气垫导轨装置探究加速度与力、质量的定量关系,如图12-1所示。滑块在气垫导轨上运动,导轨上的小孔喷出的气流使滑块悬浮在导轨上,使滑块所受的摩擦力减小到可以忽略不计的程度。光电门可显示滑块上细窄挡光条经过光电门的时间,经过光电门1和光电门的时间分别记为
和
,
挡光条宽度为
,两光电门间距为
。
⑴保持滑块质量不变,让滑块在砝码拉力作用下做加速运动,通过增减砝码的数量改变拉力的大小,重复多次实验,在表1中记录下实验数据,然后进行分析。
表1滑块质量不变时的实验数据(滑块质量
)

①滑块经过光电门1的速度计算式
,滑块的加速度计算式为
;
②在此实验中,需要保证在增加砝码时M >>m,这样做的目的是 ;
③依表1中的数据,在图中坐标系中做出
图像,并写出实验结论: 。
⑵保持滑块的受力不变,通过在滑块上增加或减少橡皮泥改变滑块的质量,重复多次,按表2中各项物理量记下实验数据。
表2滑块所受拉力不变时的实验数据(拉力
)
运用图像处理实验数据时,建立合适的坐标系能直观的表达出实验结论,请你以表2为依据,纵坐标为加速度
,横坐标物理量应该为 ,理由是 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)①
,
;
②使滑块所受拉力等于砝码盘和砝码的重力
③见解析,质量不变时,物体加速度与其所受合外力成正比
(2)
,可得到在合外力不变时物体加速度与质量间的定量关系
解析
(1)①滑块经过光电门1时间极短,平均速度接近瞬时速度,
,同理,经过光电门2的速度
,根据匀变速直线运动的公式
即
整理得
②事实上,砝码和滑块一起运动加速度
,绳子拉力
,而在实验中,我们以
作为拉力,只有
时,滑块所受拉力才近似等于砝码盘和砝码的重力。
③根据表格中数据描点作图,根据做出的图像判断加速度与合外力成正比,实验方法为控制变量法,因此结论为质量不变时,物体加速度与其所受合外力成正比
(2)滑块的受力不变时,如果牛顿第二定律成立,那么加速度与质量成反比,但是在图像中反比例图像是一条曲线,单独凭借一条曲线不能肯定是与质量反比还是质量平方三次方成反比,但是加速度与质量的倒数成正比,所以横坐标选择
,可获得结论是合外力不变时物体加速度与质量间的定量关系
考点
据考高分专家说,试题“影响加速度的因素是物体的质量及其所受合外.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直; 
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0;
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll;
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。 
数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。


