验证牛顿运动定律（探究加速度与力、质量的关系） 知识点题库

某学习小组用如图1所示装置探究“加速度和力的关系”．

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t₁、t₂ ， 则：

某实验小组按照如图1所示的装置对高中学生实验进行连续探究或验证：实验一“探究小车做匀变速直线运动规律”、实验二“验证牛顿第二定律”、实验三“探究小车受到的合力的功与动能变化的关系”．

在“探究物体的加速度与外力和质量的关系”的实验中：

某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系

用如图1所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验．实验中小车及砝码的总质量为m₁ ， 钩码质量为m₂ ， 并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度．

在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量(滑轮质量不计)

某同学将带滑轮的滑板放置在水平桌面上，调节滑板上表面水平，将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力在小车及传感器总质量不变的情况下，探究加速度跟它们所受拉力的关系时，根据测得的数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。

某实验小组的同学为了“探究加速度与外力的关系”，利用了如图1所示的实验装置，忽略滑轮与细绳之间的摩擦。

在“探究加速度与力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置．图中上下两层前端固定有光滑滑轮，两相同小车前端各系一条细线，细线跨过定滑轮并挂上一个砝码盘，盘中可放砝码，小车Ⅱ所挂砝码和砝码盘的总质量是小车Ⅰ所挂砝码和砝码盘总质量的两倍．将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部各系一条细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，按下装置两小车同时立即停止．某次实验时小车Ⅰ的位移为s₁ ， 小车Ⅱ的位移为s₂ ．

某探究小组用长木板、小车、光电门等如图甲所示的装置探究加速度与质量的关系。

用如图甲所示的装置可以完成两个实验，实验一“探究小车速度随时间的变化规律的实验”，实验二“探究加速度与力、质量的关系”。

 

实验小组用图所示的装置探究“加速度与物体受力的系”已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：

①安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直

②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动

③挂上砝码盘，接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度

④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度

根据以上实验过程，回答下列问题：

采用如图1所示的实验装置探究加速度与合外力、质量的关系实验，将重物的重力视为物体所受的合外力

为验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律，物理实验小组同学安装了如图甲所示的实验装置（车与定滑轮间的细线与长木板平行）。

利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系，实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力。请思考探究思路并回答下列问题。

某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与合外力关系实验”，长木板放在水平桌面上。

某物理兴趣小组设计了“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

         

       

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验，平衡摩擦力后，在保持砂和砂桶总质量不变的情况下，增加小车质量M，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a、实验多次，得到多组数据。