温雯露

(清远市第三中学 广东 清远 511500)

探究加速度与合外力的关系多数版本的高中物理教材采用打点计时器，利用打点计时器记录小车的运动信息，从而计算小车的加速度.而本文利用Tracker软件的追踪功能，有效地追踪小车的运动过程，同步描绘位移-时间图像.利用Tracker软件的数据分析工具对小车位移-时间图像进行分析拟合，得出小车运动过程加速度.

1 实验原理及方法

牛顿第二定律是动力学基本定律之一，对于一定质量m的物体，其所受的合外力和物体所获得的加速度a之间满足关系

F=ma

(1)

在本实验中，将小桶和小车相连，若在小桶内加入砝码，小桶和砝码总质量为m桶，则系统所受的合外力为

F合=m桶g

(2)

将小桶、砝码、小车作为一个系统，则根据式(1)可以得到总质量为M的小车加速度为

(3)

将式(2)代入式(3)可以进一步得到系统加速度理论值为

(4)

在本实验中，我们采用控制变量法.首先保证小车质量不变，改变小桶质量(即小车受的合外力)，测量多组小车加速度；再保持小桶的质量(即小车受的合外力不变)，改变小车的质量M，测量多组小车加速度.最后分析小车加速度与合外力及质量的关系.

2 利用Tracker软件探究加速度与合外力及质量的关系

2.1 实验仪器及步骤说明

2.1.1 实验仪器

实验需要的器材有塑料板、带定滑轮的长木板、小车(质量141.9 g)、小桶(质量3.7 g)、砝码、20 cm长的软尺等，其中软尺起到定标尺的作用.因为长木板表面各处粗糙程度不一，平衡摩擦力难度较大，故将塑料板……