Question

【題目】為驗證物體所受合外力一定時，加速度與質量成反比，同學們設計了如圖中a所示的裝置來進行實驗.在自制的雙層架子上固定帶有刻度標記的水平木板,架子放在水平桌面上.實驗操作步驟如下：

①適當調整裝置，使裝置不帶滑輪的一端稍稍墊高一些.

②在兩個托盤中放入砝碼，并使兩托盤質量(含砝碼)相同，且遠小于小車的質量.連接小車的細線跨過定滑輪與托盤相連.

③讓兩小車緊靠右邊的擋板，小車前端在刻度尺上的讀數(shù)如圖a所示，在甲車上放上砝碼，同時釋放兩小車，當小車運動一段時間后，用手機對整個裝置進行拍照.結合照片和小車的初始刻度標記，得到甲、乙兩車運動的距離分別為s1、s2.

④在甲小車上逐漸增加砝碼個數(shù)，重復步驟③.

（1）本實驗的原理是通過驗證小車發(fā)生的位移與小車(含砝碼)的質量成____關系，來驗證合外力一定時加速度與質量成反比.

（2）某次拍到的照片如圖b所示，則小車通過的位移是_______cm.

（3）如果以為橫坐標，以甲車（含砝碼）的質量為縱坐標，作出的圖線如圖c所示，則該直線斜率代表的物理量是________，其大小為________kg.

Answer 1

【答案】反比；42.0；小車乙的質量 ；0.2

【解析】

(1) 運動時間相等，位移與加速度成正比，本實驗通過驗證小車發(fā)生的位移與小車（含砝碼）的質量成反比，驗證合外力一定時加速度與質量成反比；

(2) 小車通過的位移為：x=53.0-11.0cm=42.0cm；

(3) 小車受到拉力相同時，加速度與質量成反比，而位移與加速度成正比，小車發(fā)生的位移與小車的質量成反比，即，可知，，則圖線的斜率表示小車乙的質量m乙，解得：。