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(2007?汕尾模擬)通過對影響加速度因素的分析,我們知道,物體的加速度與它受到的力及其物體的質(zhì)量有關(guān).為了探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,簡要說明設(shè)計實驗時,如何應用控制變量法(1)
保持小車受力不變,改變小車質(zhì)量,研究小車加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系
保持小車受力不變,改變小車質(zhì)量,研究小車加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系
;(2)
保持小車質(zhì)量不變,改變小車拉力,研究小車加速度與小車受力的關(guān)系
保持小車質(zhì)量不變,改變小車拉力,研究小車加速度與小車受力的關(guān)系

直接測量物體運動加速度是不容易的,能否用其他容易測量的物理量來代替呢?某同學設(shè)計了以下實驗方案,研究加速度與力的關(guān)系.
把兩輛質(zhì)量相同的實驗小車并排放在光滑長木板上,用不同的拉力F1、F2牽引兩輛小車,讓它們同時由靜止開始做勻加速直線運動,再通過拴在兩車后面的其它裝置(如細線控制),控制兩小車同時停止運動.測量兩小車的運動位移分別為S1、S2
在忽略實驗誤差的情況下,這個實驗方案是否可行?如果可行,請說明實驗原理.如果不可行,請說明原因.
根據(jù)勻變速直線運動的位移公式,s=
1
2
at2
,運動時間相同,物體運動的位移與物體運動的加速度成正比.可以把研究a與F的關(guān)系,轉(zhuǎn)化為研究s與F的關(guān)系
根據(jù)勻變速直線運動的位移公式,s=
1
2
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,運動時間相同,物體運動的位移與物體運動的加速度成正比.可以把研究a與F的關(guān)系,轉(zhuǎn)化為研究s與F的關(guān)系
分析:在探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系中,有三個量,為研究之間的關(guān)系,因此采用控制其中一個量不變,從而研究其他兩個量關(guān)系,將此稱之為控制變量法.
由于小車同時都做勻加速直線運動,要知道小車的加速度的大小關(guān)系,因而根據(jù)s=
1
2
at2
可知,在相同的時間內(nèi),位移的大小與加速度的大小成正比.
解答:解:在研究物體的“加速度、作用力和質(zhì)量”三個物理量的關(guān)系時,由于變量較多,因此采用了“控制變量法”進行研究,分別控制一個物理量不變,看另外兩個物理量之間的關(guān)系,故:(1)保持小車受力不變,改變小車質(zhì)量,研究小車加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系.
(2)保持小車質(zhì)量不變,改變小車拉力,研究小車加速度與小車受力的關(guān)系.
這實驗方案可行:用不同的拉力F1、F2牽引兩輛小車,讓它們同時由靜止開始做勻加速直線運動,在相同時間內(nèi),位移與時間的平方成正比.
即:根據(jù)勻變速直線運動的位移公式,s=
1
2
at2
,運動時間相同,物體運動的位移與物體運動的加速度成正比.可以把研究a與F的關(guān)系,轉(zhuǎn)化為研究s與F的關(guān)系.
故答案為:(1)保持小車受力不變,改變小車質(zhì)量,研究小車加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系.
(2)保持小車質(zhì)量不變,改變小車拉力,研究小車加速度與小車受力的關(guān)系.
這個實驗方案是可行的.
根據(jù)勻變速直線運動的位移公式,s=
1
2
at2
,運動時間相同,物體運動的位移與物體運動的加速度成正比.可以把研究a與F的關(guān)系,轉(zhuǎn)化為研究s與F的關(guān)系.
點評:在學習物理過程中掌握各種研究問題的方法是很重要的,要了解各種方法在物理中的應用.同時采用位移來確定加速度的大小時,注意必須確保時間相同.
練習冊系列答案
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同步練習冊答案
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