问题 问答题

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.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△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=______,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=______,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做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.

实验次数123456
质量m(g)250300350400500800
加速度a( m/s2 )2.021.651.431.251.000.63
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,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,如果想通过图象法进一步确认自己的结论,须建立______(填a-m或a-
1
m
)坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条______,就可确认上述结论.

答案

(1)滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

d
t1
,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
d
t2

根据运动学公式v22-v12=2as得,a=

v22
-
v21
2s
=
d2
2s
(
1
t22
-
1
t21
)

(2)探究加速度与质量的关系时,分别以a为纵坐标、

1
m
为横坐标作图象,画出一条过原点的倾斜直线,这样就能直观地看出其关系.

故答案为:

(1)v1=

d
t1
,v2=
d
t2
d2
2s
(
1
t22
-
1
t21
)
   

(2)a-

1
m
通过原点的直线

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