Question

【题目】某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。

（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d，且sd。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块的加速度的表达式a＝______________________。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。

（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量m做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。

实验次数	1	2	3	4	5	6
质量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

通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，滑块运动的加速度跟滑块的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立____________（a—m或a—）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条______________（填“直线”或“曲线”），就可确认上述结论。在上述操作中_______保持滑块质量远大于钩码质量。（填“要”或“不要”）

Answer 1

【答案】 [(d/Δt2)2—(d/Δt1)2]/2s a— 直线 要

【解析】试题分析：由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度．在探究加速度与质量的关系时，分别以a为纵坐标、为横坐标作图象，画出一条倾斜的直线，这样就能直观地看出其关系．

（1）滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式，根据运动学公式得

（2）探究加速度与质量的关系时，分别以a为纵坐标、为横坐标作图象，如果画出一条过原点的倾斜直线，就可确认上述结论．该实验中需要绳子的拉力近似等于钩码的重力，所以需要保持滑块质量远大于钩码质量。