题目内容
【题目】现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺．
(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)：
① 让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t.
② 用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a＝________.
③ 用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F＝_______.
④ 改变________________________，重复上述测量．
⑤ 以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
(2) 在“验证牛顿运动定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试
① A图线不通过坐标原点的原因是__________________________________________；
② A图线上部弯曲的原因是________________________________________________．
【答案】
； 
； 斜面倾角(或h的数值)； 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够； 未满足钩码质量远小于小车质量；
【解析】
试题（1）②小车做的是初速度为零的匀加速直线运动，根据运动规律：
，解得：
③小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小为：mgsinθ，θ为斜面的夹角，sinθ=
，所以合力为：F=mgsinθ=
．④用动能定理可解得：
，所以h与
成正比，所以我们需要改变h，所以需要：改变斜面的倾角或斜面高h
（2）①由图象可知，当小车所受拉力不为零时，加速度仍然没有产生，因此该实验的操作不当为：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
②设小车与砝码的质量为M，小桶与砂子的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg﹣F拉=ma，对M：F拉=Ma，解得：F拉=
当m
M时，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力．当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足mM的条件，故图象弯曲，故应填：未满足钩码质量远小于小车质量．
