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1、实验 一.考点直达 / 3.两种计时器4. 注意事项5. 探究加速度与质量的关系 实验步骤1用天平测出小车和小桶的质量M和M，并把数值记录下来2按图所示，安装实验器材，只是不把悬挂小桶用的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力3平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木板并反复移动其位置，直到在打点计时器正常工作后，小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态为止4记录小车内所加砝码的质量，称好砂子后将砂倒入小桶，把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行，接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带并作好标记5保持小车总质量不变，改变砂的质量(均要用
2、天平称量)，按步骤4中方法打好纸带并作好标记6在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，算出加速度的值 7用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力(即砂和桶的总重力)，根据实验结果描出相应的点，如这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比 8保持砂和桶的质量不变，在小车上加放砝码(也需记录好)，重复上面的实验步骤，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示质量的倒数 ，根据实验结果描出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明了加速度与质量成反比 注意事项1实验步骤2、3不需重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变砂和砂桶的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦
3、力是指小车所受动力(重力沿斜面分力)与小车所受阻力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力)大小相等实验中，应在小车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车一个初速度若在纸带上打出的点的间隔基本上均匀，才表明平衡了摩擦力，否则必须重新调整薄木板的位置2平衡摩擦力后，每条纸带必须满足在小车上所加砝码的质量远大于砂和砂桶的总质量的条件下进行，只有如此，砂和砂桶的总重力才可视为小车所受的拉力3改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器(或尽量远离带滑轮的一端)，并应先接通电源，再放开小车，且在小车到达滑轮前应按住小车4各纸带上的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度5作图象时
4、，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧 误差分析1因实验原理不完善引起的误差本实验用砂和砂桶的总重力mg代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小因此，满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差此误差可因mM而减小，但不可能消去此误差证明如下：小车和砂桶的受力情况如图所示对小车：FMa对砂桶：mgFma解得可见当Mm时，Fmg.2摩擦力平衡不准确、质量测量不准、记数点间距测量不
5、准、纸带拉线不严格与木板平行也是引起误差的原因二 考题直达 1.计时器的基本使用1根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( )A时间间隔 B平均速度 C位移 D瞬时速度解析：AC。考察学生的基本情况。2某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是 ( )A复写纸放反 B使用了直流电源 C振针过短 D纸带运动过快解析：ABC。考察学生对计时器的基本使用。3小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的距离为18 cm，则 ( )A小车运动的平均速度为0.03m/sB小车运动的平均速度为1.
6、5m/sC小车运动的平均速度为1.8m/sD小车运动的平均速度为180m/s解析：C。考察学生对计时器的基本计算。0.180.1=1.8m/s。4某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后，纸带上打下了一列点，他要根据这些点计算纸带运动的平均速度，下列操作正确的是 ( )A他首先查清共有多少个点B首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点C分别测出每两个相邻清晰点间的距离，然后相加，把相加的结果作为所有能看清点间的长度，用来计算平均速度D分别测出每两个相邻清晰点间的距离，用来计算各段的平均速度解析：BD。考察学生的基本理解。5. 一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些
7、短线，这可能是因为 ( )A打点计时器错接在直流电源上；B电源电压不稳定；C打点计时器使用的电压频率不稳定；D振针到复写纸片的距离太小解析：D。考察学生的故障分析能力。 2.打点计时器与速度、加速度的测量13如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm，1、2间的距离x2=4.40 cm，2、3间的距离x3=3.62 cm， 3、4间的距离x4=2.78 cm，4、5间的距离x5=2.00 cm，5、6间的距离x6=1.22 cm （f=50Hz）根据上面记录，计算打点计时器
8、在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。A B 9 7 5 3 2 1 0 4 6 8 位置12345v/ (ms-1)1.20.040.10.160.2t/sv/m根据（1）中表格，在图中画出小车的速度时间图象。并说明小车速度变化特点。解析：（1）如下表位置12345v/ (ms-1)1.21.00.80.60.4（2）如图-30.6v/（ms-1）t/s1.20.040.10.160.22在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S11.4
9、0cm，S21.90cm，S32.38cm，S42.88cm，S53.39cm，S63.87cm。(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：V1m/s,V2 m/s,V3 m/s,V4 m/s,V5 m/s.0.4m/sV0.100.30.20.50.10.20.30.40.5(2) 在表格中作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度am/s2.你能否根据以上数据，求得0点或6点的速度？ 。解析：0.165m/s, 0.214m/s, 0.263m/s, 0.3135m/s, 0.363m/s, 0.40m/s2 3.探究加速度与质量、力的关系1为了更直观地反映物体的加速度
10、a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选()Aam图象Bma图象Ca图象 D.a图象解析C。在作用力相同的情况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者可能成反比，则用a图象更容易判断2如果a图象是通过原点的一条直线，则说明()A物体的加速度a与质量m成正比B物体的加速度a与质量m成反比C物体的质量m与加速度a成正比D物体的质量m与加速度a成反比解析B。a图象是通过原点的一条直线，则a与成正比，则加速度a与质量m成反比，A项错误，B项正确物体的质量为定值，故C、D选项错误3在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是()A平衡
11、摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车解析BCD。本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上，所以A选项错误4在“验证牛顿第二定律”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足Mm的条件，结果得到的图象应是图中的()解析D。在本实验中，小车的加速度a，则绳子的张力F，在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为1/(Mm)，则a1/(Mm)图象应是过原点的直线，当满足Mm时，m可以忽略不计，a，a1/M图象还可
12、以满足图象是过原点的直线；当小车的质量较小，不满足Mm时，斜率将变小，图象便发生弯曲故选D.5如图所示的是做探究牛顿第二定律实验中打出的一条纸带，相邻记数点的时间间隔为T，间距x1、x2、x3xn已测量出(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式(2)甲、乙两同学用同一装置做实验，画出了各自的aF图象(如图所示)这两个同学在做实验时，采用的哪一个物理量不同？试比较其大小解析(1)(x2x1)/T2，(x4x1)，(x6x5x4)(x3x2x1)。(2)两者所用的小车和砝码的总质量不同，且m甲a乙，F相同时加速度与质量成反比，则m甲m乙，即甲、乙两同学的实验所用小车和砝码的总质量不同，且m甲m乙 三 巩固练习1关于电磁打点计时器和电火花计时器，以下说法正确的是（ ）A它们都是一种计时仪器 B它们都使用10V以下交流电压C它们都使用220V交流电压 D它们分别使用10V以下和220V交流电压2某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是
