Question

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量之間的關系。

（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。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量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數據。

實驗次數	1	2	3	4	5	6
質量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據后，得出的結論是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，如果想通過圖象法進一步確認自己的結論，須建立           （填a—m或a—）坐標系，根據實驗數據描點作圖，如果圖線是一條             ，就可確認上述結論。

 

Answer 1

【答案】

（1）v₁= v₂=    （2）a—通過原點的直線

【解析】

試題分析：1）瞬時速度等于極短時間內的平均速度，則v₁=，v₂=；由運動學公式，則。

（2）圖象法研究兩個物理量的關系，圖象畫出來盡可能是線性關系，應畫a—圖，所以a—圖在理論上是一條通過原點的直線。

考點：驗證牛頓第二定律實驗

點評：光電門的寬度非常小，所以通過其的平均速度可以看做瞬時速度，此點是解決本題的關鍵