Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．（1）由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離為s厘米，由圖中游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

0.52

厘米．該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖9所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間△t₁，遮光條通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間△t₂，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₁=

d

△t1

，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₂=

d

△t2

，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=

v 2 2 -v 2 1

2s

（v₁，v₂代入了同樣給分）

．

m（g）	a（m/s2）
250	2.02
300	1.65
350	1.43
400	1.25
500	1.00
800	0.63

（2）在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
通過(guò)計(jì)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，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，如果想通過(guò)圖象法進(jìn)一步確認(rèn)自己的結(jié)論，須建立

a-

1

m

（填a-m或a-

1

m

）坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如果圖線是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，就可確認(rèn)上述結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）先讀整刻度數(shù)，再查游尺的第幾個(gè)刻度線與上邊的某個(gè)刻度線對(duì)齊，若是第N個(gè)，則用整刻度數(shù)+N×精度即為最終讀數(shù)；極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度；然后根據(jù)速度位移公式列式求解加速度；
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，分別以a為縱坐標(biāo)、

1

m

為橫坐標(biāo)作圖象，畫(huà)出一條傾斜的直線，這樣就能直觀地看出其關(guān)系．

解答：解：（1）整刻度為0.5cm，游標(biāo)尺的第2條刻線與上方刻線對(duì)齊，則游標(biāo)尺讀數(shù)為：2×0.1mm=0.2mm=0.02cm，故最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，故滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為

d

△t1

，塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為

d

△t2

；
滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移關(guān)系公式，加速度為：a=

v 2 2 -v 2 1

2s

；
（2）探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，分別以a為縱坐標(biāo)、

1

m

為橫坐標(biāo)作圖象，畫(huà)出一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，這樣就能直觀地看出其關(guān)系；
故答案為：（1）0.52，

d

△t1

，

d

△t2

，

v 2 2 -v 2 1

2s

；（2）a-

1

m

．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，知道可以用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖分析時(shí)，通常畫(huà)出直線圖．