Question

【题目】为验证物体所受合外力一定时，加速度与质量成反比，同学们设计了如图中a所示的装置来进行实验.在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板,架子放在水平桌面上.实验操作步骤如下：

①适当调整装置，使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些.

②在两个托盘中放入砝码，并使两托盘质量(含砝码)相同，且远小于小车的质量.连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连.

③让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图a所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照.结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为s1、s2.

④在甲小车上逐渐增加砝码个数，重复步骤③.

（1）本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车(含砝码)的质量成____关系，来验证合外力一定时加速度与质量成反比.

（2）某次拍到的照片如图b所示，则小车通过的位移是_______cm.

（3）如果以为横坐标，以甲车（含砝码）的质量为纵坐标，作出的图线如图c所示，则该直线斜率代表的物理量是________，其大小为________kg.

Answer 1

【答案】反比；42.0；小车乙的质量 ；0.2

【解析】

(1) 运动时间相等，位移与加速度成正比，本实验通过验证小车发生的位移与小车（含砝码）的质量成反比，验证合外力一定时加速度与质量成反比；

(2) 小车通过的位移为：x=53.0-11.0cm=42.0cm；

(3) 小车受到拉力相同时，加速度与质量成反比，而位移与加速度成正比，小车发生的位移与小车的质量成反比，即，可知，，则图线的斜率表示小车乙的质量m乙，解得：。