题目内容

【题目】要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m=0.5kg)、细线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤.
⑴实验装置如图所示,设左右两边沙袋A、B的质量分别为m1、m2

⑵取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升;
⑶用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降所用的时间t,则可知A的加速度大小a=
⑷改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出(选填“a﹣m′”或“a﹣ ”)图线;
⑸若求得图线的斜率k=4m/(kgs2),截距b=2m/s2 , 则沙袋的质量m1= kg,m2= kg.

【答案】;a﹣m′;3;1.5
【解析】解:(3)根据匀变速直线运动的位移时间公式得,h= ,解得a=

(4、5)根据牛顿第二定律得:

对m1及砝码:(m1+m′)g﹣T=(m1+m′)a

对m2及砝码:T﹣(m2+m﹣m′)g=(m2+m﹣m′)a

联立解得:a= g+

根据数学知识得知:作“a﹣m′”图线,图线的斜率k= ,图线的截距b=

将k、b、m代入计算,解得m1=3kg,m2=1.5kg.

故答案为:(3) ;(4)a﹣m′;(5)3;1.5.

(3)根据匀变速直线运动规律列式求解。
(4)根据牛顿第二运动定律对两个沙袋和砝码分别列式求解。
(5)结合数学知识和牛顿第二运动定律,导出图像斜率的物理意义。

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