Question

某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．（1）由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離為s厘米，由圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d=

0.52

厘米．該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖9所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t₁，遮光條通過光電門2的時間△t₂，則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式v₁=

d

△t1

，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式v₂=

d

△t2

，則滑塊的加速度的表達式a=

v 2 2 -v 2 1

2s

（v₁，v₂代入了同樣給分）

．

m（g）	a（m/s2）
250	2.02
300	1.65
350	1.43
400	1.25
500	1.00
800	0.63

（2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)．
通過計算分析上表數(shù)據(jù)后，得出的結(jié)論是在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，如果想通過圖象法進一步確認自己的結(jié)論，須建立

a-

1

m

（填a-m或a-

1

m

）坐標系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點作圖，如果圖線是一條通過原點的直線，就可確認上述結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）先讀整刻度數(shù)，再查游尺的第幾個刻度線與上邊的某個刻度線對齊，若是第N個，則用整刻度數(shù)+N×精度即為最終讀數(shù)；極短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度；然后根據(jù)速度位移公式列式求解加速度；
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，分別以a為縱坐標、

1

m

為橫坐標作圖象，畫出一條傾斜的直線，這樣就能直觀地看出其關(guān)系．

解答：解：（1）整刻度為0.5cm，游標尺的第2條刻線與上方刻線對齊，則游標尺讀數(shù)為：2×0.1mm=0.2mm=0.02cm，故最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度，故滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式為

d

△t1

，塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式為

d

△t2

；
滑塊做勻加速直線運動，根據(jù)速度位移關(guān)系公式，加速度為：a=

v 2 2 -v 2 1

2s

；
（2）探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，分別以a為縱坐標、

1

m

為橫坐標作圖象，畫出一條過原點的傾斜直線，這樣就能直觀地看出其關(guān)系；
故答案為：（1）0.52，

d

△t1

，

d

△t2

，

v 2 2 -v 2 1

2s

；（2）a-

1

m

．

點評：本題關(guān)鍵明確實驗原理，知道可以用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，對實驗數(shù)據(jù)作圖分析時，通常畫出直線圖．