Question

15．現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面（如圖）、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺．（不考慮摩擦力的影響）
①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A₁從靜止開(kāi)始下滑到斜面底端A₂，記下所用的時(shí)間t．
②用米尺測(cè)量A₁與A₂之間的距離s，則小車的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$．
③用米尺測(cè)量A₁相對(duì)于A₂的高度h．設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受的合外力 F=$\frac{mgh}{s}$．
④改變斜面傾角，重復(fù)上述測(cè)量．

Answer 1

分析 小車做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：s=$\frac{1}{2}$at²可求出加速度a．
小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsinθ，θ為斜面的夾角，求出sinθ，即可求出合外力F．

解答 解：（1）小車做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：s=$\frac{1}{2}$at²，
解得：a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$
（2）小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsinθ，θ為斜面的夾角，sinθ=$\frac{h}{s}$，
所以合力為：F=mgsinθ=$\frac{mgh}{s}$．
故答案為：②$\frac{2s}{{t}^{2}}$        ③$\frac{mgh}{s}$

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是找出實(shí)驗(yàn)原理，是重力沿斜面的分力做為合外力，最終得到h=$\frac{{2s}^{2}}{{gt}^{2}}$，h與$\frac{1}{{t}^{2}}$成正比，來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．