4.2 牛顿第二定律 第 2 课时 探究加速度与物体受力、物体质量的关系（学生版） 2024-2025学年上海市高一物理必修一同步讲义（沪科版2020）.pdf

第2课时探究加速度与物体受力、物体质量的关系

知识梳理

实验方案——控制变量法

（1）保持物体_____________不变，研究物体受力F对加速度a的影响。

（2）保持物体_____________不变，研究物体质量m对加速度a的影响。

实验操作

位移传感器（发射器）位移传感器（接收器）

轨道

小车

钩码（或重物）

（1）以小车为研究对象：

小车受到重物的拉力，在长木板上加速运动。它的加速度可以用车上的分体式_________

传感器测出。通过改变重物重量，可以改变小车所_________。通过在车上加配重片（或

砝码），可以改变小车_________。

（2）平衡摩擦力：不挂重物，倾斜木板，使小车恰能匀速下滑，此时小车所受重力沿

斜面的分力与_____________平衡，则重物对小车的拉力才是小车所受的合力。

（3）当重物的质量_________小车质量时小车所受拉力的大小近似等于重物所受重力的

大小，可减小实验误差。

数据处理及结论

研究a与F的关系研究a与m的关系

应保持小车质量不变，改变外力（钩码质量/重应保持钩码质量/重力/个数不变，改变小车质

力/个数），绘制a–F图像量（通过配重片），绘制a–

a1

图像

aa

m

化曲为直

O

F

OO

m1

m

在质量不变的情况下，物体的加速度与所受的在物体所受合力一定的情况下，物体的加速度

a1a1

合力成______比，即=______或a∝与质量成______比，即=_____或a∝

a2a2

________。_______。

【例1】在“用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系”实验中，保持小车总

质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出

部分数据点，如图所示：

组别12345

F/N01.12.23.34.4

a/m·s-200.51.01.52.0

（1）在图中画出第4