Question

某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來探究當(dāng)合外力一定時，物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離s=24cm，由圖乙中游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=______cm．該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖甲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△t₁，遮光條通過光電門2的時間△t₂，則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v₁=______，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式v₂=______，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=______．（以上表達(dá)式均用字母表示）
（2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)．通過分析表中數(shù)據(jù)后，你得出的結(jié)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(xiàn)需通過圖象進(jìn)一步驗證你的結(jié)論，請利用表格數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中如圖丙描點(diǎn)作出相應(yīng)圖象．

Answer 1

（1）由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺的示數(shù)為5mm游標(biāo)尺示數(shù)為2×0.1mm=0.2mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm；滑塊經(jīng)過光電門的速度v₁=

d

△t1

，v₂=

d

△t2

；滑塊做勻變速直線運(yùn)動，則v₂²-v₁²=2as，則加速度a=

v 22 - v 21

2s

；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在在合外力一定的情況下，物體的加速度與質(zhì)量的乘積是一個定值，即加速度與質(zhì)量成反比，由此可得：在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動的加速度跟物體的質(zhì)量成反比．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，求出小車質(zhì)量的倒數(shù)

1

m

，在坐標(biāo)系中描出（

1

m

，a）所對應(yīng)的點(diǎn)，然后作出a-

1

m

圖象如圖所示．
故答案為：（1）0.52；

s

△t1

；

d

△t2

；

v 22 - v 21

2s

；
（2）在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動的加速度跟物體的質(zhì)量成反比；（3）圖象如圖所示．