Question

【題目】現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺、天平、砝碼、鉤碼若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下（不考慮摩擦力的影響），在空格中填入適當(dāng)?shù)墓�式或文�?/span>．

（1）用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m；

（2）讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t．

（3）用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離s．則小車的加速度a= ．

（4）用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h．則小車所受的合外力F= ．

（5）在小車中加鉤碼，用天平測(cè)出此時(shí)小車與鉤碼的總質(zhì)量m，同時(shí)改變h，使m與h的乘積不變．測(cè)出小車從A1靜止開始下滑到斜面底端A2所需的時(shí)間t．請(qǐng)說出總質(zhì)量與高度的乘積不變的原因 ．

（6）多次測(cè)量m和t，以m為橫坐標(biāo)，t2為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖．如能得到一條 線，則可驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律．

Answer 1

【答案】（3）

（4）

（5）為了使各次測(cè)量中，小車所受的合外力不變

（6）過原點(diǎn)的直線

【解析】

試題分析：（3）由題意知小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：，可以解得：，故填。

（4）小車在斜面上受到重力、支持力，這兩個(gè)力在垂直斜面方向上的合力為零，所以沿斜面方向的合力為F=mgsinα，斜面高度為h，根據(jù)幾何關(guān)系有：，所以有小車受到的合外力為：；

（5）根據(jù)，為了使各次測(cè)量中，小車所受的合外力不變，應(yīng)使m與h的乘積不變；

（6）根據(jù)，說明a與成正比，以t2為縱坐標(biāo)，以m橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，如果這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上，則可驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律．