高中物理 运动与力的关系——实验：探究加速度与力、质量的关系的数据分析

上一节探究了加速度与力、质量的关系的实验装置，这一节就利用这套实验装置进行实验。使用控制变量法研究两种情况。

首先当小车的质量一定时，研究加速度与所受外力之间的关系；其次，当小车所受外力一定时，研究加速度与质量之间的关系。

第一种情况。使用简易装置，让两个小车质量相同，但重物质量不同，这样拉力也就不同了。

，当同时松开夹子又同时关上夹子后，测量得到相等的时间内，两车的位移之比。这说明这段时间内两辆小车运动的加速度之比，和所受外力的比相同。

，测得两车位移之比，则两车加速度之比。

依次改变比例，每次加速度之比都和所受外力之比相同。可以得到：当物体的质量一定时，物体的加速度与所受的外力成正比。

第二种情况。让两组重物的质量保持相同，拉力也就保持相同。

，然后同时松开夹子后又同时关上夹子，测量得到相同时间内，两个小车位移之比，对应的两车的加速度之比，与小车的质量比刚好相反。

，测得两车位移之比，则两车的加速度之比。

依次改变比例，每次加速度之比都与质量比相反。可以得到：物体所受外力一定时，物体的加速度与其质量成反比。

以上就是物体加速度与力和质量的关系。

除了使用简易装置，还可以使用打点计时器来测量小车的加速度，此时为了找到两组量内物理量的关系，通常使用图像法。

一定时，的关系。

做纵坐标，外力做横坐标，建立直角坐标系。并将测量结果画在图中，可以发现这些数据点几乎都在一条直线上，这就说明，当物体的质量一定时，物体的加速度与所受合外力成正比。

一定时，的关系。

做纵坐标，质量做横坐标，建立直角坐标系。将测量结果画在图中，可以发现这些点不在一条直线上，而有些像双曲线，那是不是物体的加速度与质量成反比呢？为了验证这个猜想，将横坐标变成，重新计算这些数据点，结果这些点果然在一条直线上，表明物体的加速度与质量的倒数成正比，也就是说当物体所受外力一定时，物体的加速度与物体的质量成反比。

总结

图像以及图像，验证数据点在通过原点的直线上。

也可以使用简易装置，通过两个小车在相同时间内通过的位移之比就是两车的加速度之比，就可以验证比例关系。