Question

要測(cè)量兩個(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接的測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組選用下列 器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質(zhì)量m＝0.5 kg)、細(xì)線、刻度尺、 秒表．他們根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量．請(qǐng)完成下列步驟．

（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，設(shè)右邊沙袋A質(zhì)量為m1，左邊沙袋B的質(zhì)量為m2

（2）取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋 中，發(fā)現(xiàn)A下降，B上升；（左右兩側(cè)砝碼的總質(zhì)量始終不變）

（3）用刻度尺測(cè)出A從靜止下降的距離h，用秒表測(cè)出A下降所用的時(shí)間t，則可知A的加速度大小a＝________；

（4）改變m′，測(cè)量相應(yīng)的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)，作出_______(選填“a?m′” 或“a?”)圖線；

（5）若求得圖線的斜率k＝4 m/(kg·s2)，截距b＝2 m/s2，則沙袋的質(zhì)量m1＝___ kg，m2＝_____ kg.

Answer 1

（3）；(4) a～m′(5) m1＝3kg，m2＝1.5kg.

【解析】

試題分析：（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式得，，解得．

（4、5）根據(jù)牛頓第二定律得：

對(duì)m1及砝碼：（m1+m′）g-T=（m1+m′）a

對(duì)m2及砝碼：T-（m2+m-m′）g=（m2+m-m′）a

聯(lián)立解得：．

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知：作“a～m′”圖線，圖線的斜率，圖線的截距，將k、b、m代入計(jì)算，解得m1=3kg，m2=1.5kg．

考點(diǎn)：牛頓第二定律的應(yīng)用.