某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系．实验室提供如下器材:A．表面光滑的长木板,B．小车,C．质量为m的钩码若干个,D．方木块,E．米尺,F．秒表．(1)实验过程:第一步.在保持斜面倾角不变时.探究加速度与质量的关系．实验中.通过向小车放入钩码来改变物体的质量.只要测出小车由斜面顶端滑至� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系．实验室提供如下器材：
A．表面光滑的长木板（长度为L）；B．小车；C．质量为m的钩码若干个；D．方木块（备用于垫木板）；E．米尺；F．秒表．
（1）实验过程：
第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系．实验中，通过向小车放入钩码来改变物体的质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用的时间t，就可以由公式a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$求出a，某同学记录了数据如下表所示：

质量时间 t次数	M	M+m	M+2m
1	1.42	1.41	1.42
2	1.40	1.42	1.39
3	1.41	1.38	1.42

根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间不改变（填“改变”或“不改变”），经过分析得出加速度和质量的关系为无关．
第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系．实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=$\frac{h}{L}$．某同学记录了高度h和加速度a的对应值如表：

L（m）	1.00
h（m）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
sinα=$\frac{h}{L}$	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
a（m/s²）	0.97	1.950	2.925	3.910	4.900

请先在如图所示的坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图，然后根据所作的图线求出当地的重力加速度g=9.80m/s²．进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为a=gsinα．
（2）该探究小组所采用的探究方法是控制变量法．

分析根据匀变速直线运动规律求出小车的加速度．对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律和图象求解；通过图线斜率的物理意义求出重力加速度的大小．

解答解：（1）由L=$\frac{1}{2}$at²得：a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$．
由表中可看出：在实验误差允许的范围内，小车下滑的时间是不变的，说明小车的加速度与小车的质量无关．
以a为纵轴，以sinα为横轴，选取适当的标度作出图象如图所示．
由mgsinα=ma可得：a=gsinα，故图线a-sinα的斜率即为当地的重力加速度．
由图可知，g=k=9.80 m/s²．
（2）该探究小组采用的探究方法是控制变量法．
故答案为：（1）$\frac{2L}{{t}^{2}}$，不改变，无关，如图所示，9.80 m/s²a=gsinα　（2）控制变量法．

点评要清楚实验的原理，实验中需要测量的物理量是直接测量还是间接测量．通过物理规律可以把变量进行转换，以便更好研究和测量．

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	A．	向上加速运动，物体浸入水中的深度变大
	B．	向上加速运动，物体浸入水中的深度变小
	C．	向下加速运动，物体浸入水中的深度不变
	D．	向下加速运动，物体浸入水中的深度变小

	A．	A球带负电，B球带正电		B．	A球带负电，B球不带电
	C．	A、B两球都带负电		D．	A、B两球都带正电

	A．	等势面和电场线处处垂直，等势线的疏密可以反映电场强度的强弱
	B．	同一等势面上的点场强大小必定处处相等
	C．	电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动
	D．	负电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向

	A．	加速度在数值上等于物体增加的速度
	B．	当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动
	C．	若速度变化方向为正方向，则加速度方向为负方向
	D．	速度变化越来越快，加速度一定越来越大

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