Question

【題目】某實驗小組利用如下圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系。

（1）實驗前用刻度尺測出兩個光電門中心之間的距離s，并測得遮光條的寬度d，且sd。該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，則滑塊的加速度的表達式a＝______________________。（以上表達式均用直接測量的物理量的字母表示）。

（2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量m做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)。

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
質(zhì)量m(g)	250	300	350	400	500	800
加速度a( m/s2 )	2.02	1.65	1.43	1.25	1.00	0.63

通過計算分析上表數(shù)據(jù)后，得出的結(jié)論是在合外力不變的情況下，滑塊運動的加速度跟滑塊的質(zhì)量成反比，如果想通過圖象法進一步確認自己的結(jié)論，須建立____________（a—m或a—）坐標系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點作圖，如果圖線是一條______________（填“直線”或“曲線”），就可確認上述結(jié)論。在上述操作中_______保持滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量。（填“要”或“不要”）

Answer 1

【答案】 [(d/Δt2)2—(d/Δt1)2]/2s a— 直線 要

【解析】試題分析：由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出滑塊的加速度．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，分別以a為縱坐標、為橫坐標作圖象，畫出一條傾斜的直線，這樣就能直觀地看出其關(guān)系．

（1）滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式，根據(jù)運動學公式得

（2）探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，分別以a為縱坐標、為橫坐標作圖象，如果畫出一條過原點的傾斜直線，就可確認上述結(jié)論．該實驗中需要繩子的拉力近似等于鉤碼的重力，所以需要保持滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量。