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第八章 力学实验专题
第4节 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
【学习目标】
1、学会用控制变量法研究物理量之间的关系。
2、能清楚说明实验过程为什么必须平衡摩擦力、怎样平衡摩擦力及其影响。
3、能够理解为什么要求钩码质量要远小于小车质量及其影响。
【知识准备】
1、实验基本装置：




2、控制变量法：保持 不变，探究加速度与小车所受外力的关系；
保持 不变，探究加速度与小车质量M的关系。
3、小车质量的M：用 测量小车的质量M。
4、小车加速度a的计算：利用打点计时器打出的纸带，根据公式 计算。
5、小车所受外力F：
（1）小车受几个力作用？小车所受外力F是哪个？ 。
（2）平衡摩擦力：由于摩擦力难以测量，需要将长木板打点计时器一端垫高，用
来平衡摩擦力。
①平衡摩擦力的方法：将长木板不带定滑轮的一端垫高后，轻推一下小车，使小车拖动纸带能在倾斜的木板上匀速下滑，此时小车所受合力 ，摩擦力已被平衡。
②怎样判断小车是否匀速下滑？ 。
③改变小车的质量M后，是否需要重新平衡摩擦力？ 。
④平衡摩擦力时，悬挂钩码的细线是否系在小车上？ 。
（3）平衡摩擦力后，将悬挂钩码的细线细线系在小车上，释放钩码后，小车和钩码做
运动 ，细线的拉力T是否等于钩码的重力？ 。
（4）释放钩码后，小车和钩码均做匀加速直线运动，假设加速度为a，小车质量为M，钩码质量为m，由牛顿第二定律，对小车有 ，对钩码有 ，联立以上两式，消去a，得F= 。
可见，平衡摩擦力后，满足 的实验条件，小车所受外力。
6、数据处理：
(1)研究加速度与小车外力的关系，作图象，图象为 。
(2)研究加速度与小车质量M的关系，作图象，图象为 。
若作图象，图象为 。
请尝试以上画出图象：

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