Question

某實驗小組利用如下圖甲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量之間的關系．

(1)由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x＝24 cm，由下圖乙中游標卡尺測得遮光條的寬度d＝________cm.該實驗小組在做實驗時，將滑塊從上圖甲所示位置由靜止釋放，由數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，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v₁＝________，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v₂＝________，則滑塊的加速度的表達式a＝________.
(以上表達式均用字母表示)

乙                         丙
(2)在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質量總共做了6組實驗，得到如表所示的實驗數據．通過分析表中數據后，你得出的結論是________.

m(g)	a(m/s2)
250	2.02
300	1.65
350	1.33
400	1.25
500	1.00
800	0.63

(3)現需通過圖象進一步驗證你的結論，請利用表格數據，在圖丙坐標系中描點作出相應圖象．

Answer 1

(1)0.52　　　 (2)在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質量成反比，當合外力一定時，在誤差允許的范圍內，物體質量和加速度的乘積近似相等(3)

解析試題分析：(1)由圖可知：d＝5 mm＋0.1 mm×2＝5.2 mm＝0.52 cm.
遮光條的寬度很小，遮光條通過光電門的時間很短，這段時間內的平均速度即為滑塊通過光電門的瞬時速度，故v₁＝，v₂＝.滑塊由光電門1到光電門2做勻加速直線運動，由v－v＝2ax可得：a＝.
(2)在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質量成反比，當合外力一定時，在誤差允許的范圍內，物體質量和加速度的乘積近似相等．
(3)如圖所示

考點：探究加速度與物體質量、物體受力的關系．
點評：書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．實驗的圖象描繪，物理結合數學的應用都值得注意．