题目内容

(2011·成都模拟)某实验小组利用如下图甲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)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24 cm,由下图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________cm.该实验小组在做实验时,将滑块从上图甲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Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,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=________.

(以上表达式均用字母表示)

(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据.通过分析表中数据后,你得出的结论是________.

m(g)

a(m/s2)

250

2.02

300

1.65

350

1.33

400

1.25

500

1.00

800

0.63

(3)现需通过图象进一步验证你的结论,请利用表格数据,在图丙坐标系中描点作出相应图象.

解析: (1)由图可知:d=5 mm+0.1 mm×2=5.2 mm=0.52 cm.

遮光条的宽度很小,遮光条通过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度即为滑块通过光电门的瞬时速度,故v1v2.滑块由光电门1到光电门2做匀加速直线运动,由v22v12=2ax可得:a.

(2)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,当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等.

(3)如图所示

答案: (1)0.52   

(2)(3)见解析

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