方向的加速度,是一个重点研究的问题。
例2用力图4-2-2所示的实验装置能否探究加速度与质量的关系?能否探究加速度与外力的关系?如果可以请说明操作步骤,如果不可以请简述理由。
解析 用此实验装置可以定性地探究加速度与质量的关系,操作步骤如下:把两辆完全相同的小车放在水平地面上,让二个体重不同的同学各站在一个玩具滑板车上,通过手相互对推,测量他们从分手到静止各自位移的值x1 和x2,根据2ax=vt2就可以他们分手时各自的速度v1和v2各是多少,谁的速度大,他获得的加速度就大。由于两位同学和小车所受的外力是相同的,只要测量出小车和两位同学的质量,就能定性比较加速度与质量的关系。如果两人的质量相同,因为相互作用总是相同,只能验证相同质量相同外力时加速度也相同,这是本装置的缺点。
拓展 也可以用如图4-2-3所示的斜面和小车做实验研究加速度与外力的关系。选择摩擦阻力很小的小车和长木板(两长木板长度相等)。调整两车同时静止释放的起始位置,使两车在斜面的对接处相遇。如果两车的质量相等,只要测量斜面末端的高度H1 和H2和小车各自的位移,就可以比较质量相同时加速度与外力的关系。这个装置的缺点是不能研究加速度与质量的关系。
例3通过那些方法可以验证a与F的正比关系?经验告诉我们在相同力的作用下,质量m越大,加速度a越小,这可能是"a与m成反比"或"a与m2成反比"等等,有何办法
知道a与m成反比?
解析 ⑴直接验证:①比例法:验证F1/F2=a1/a2 或 F1/a1=F2/a2
②图象法:作a-F图象,看其是否为过原点的直线
⑵间接验证:根据本实验设计,两车同时运动,同时停止,具有相同