Question

某學(xué)習(xí)小組通過實驗探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)系．他們的實驗裝置如圖1所示
（1）通過測量小球下滑的距離s和時間t，利用a=    可求出加速度a

質(zhì)量 時間t 次數(shù)	M	M+m	M+2m
1	1.42	1.41	1.42
2	1.40	1.42	1.39
3	1.41	1.38	1.42

（2）首先，他們保持斜面傾角θ不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系．通過在小車內(nèi)放入不同個數(shù)的鉤碼來改變物體質(zhì)量，記錄相應(yīng)的小車下滑的時間如右表．根據(jù)表中信息可以發(fā)現(xiàn)：在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間    （選填“改變”或“不改變”），由此可得出斜面上下滑物體的加速度與質(zhì)量    （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；
（3）然后如圖2，他們保持小車的質(zhì)量不變，探究加速度a與傾角θ的關(guān)系．通過改變木塊墊放的位置來調(diào)整長木板傾角θ，測量、算出若干組傾角的正弦值sinθ及相應(yīng)的加速度a，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點作出如右圖所示的a-sinθ關(guān)系圖線，由圖線可以推斷：當(dāng)θ=90°時，a=    m/s²．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求出小車的加速度．
對物體進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和圖象求解．
解答：解：（1）小車做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有L=at²，
所以有：a=
（2）根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間不改變，
經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)．
（3）光滑斜面上物體下滑時的合力是重力沿斜面向下的分力，即F_合=mgsinα
根據(jù)牛頓第二定律得：a==gsinα
所以加速度a與sinα的圖象斜率代表當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，所以g=10m/s²．
故答案為：（1） 
（2）不改變，無關(guān)  
（3）10
點評：要清楚實驗的原理，實驗中需要測量的物理量是直接測量還是間接測量．
通過物理規(guī)律可以把變量進行轉(zhuǎn)換，以便更好研究和測量．