Question

某实验小组利用如图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．
（l）由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s，遮光条的宽度为d，该实验小组在做实验时，将滑块从图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△t₁，遮光条通过光电门2的时间△t₂，则滑块经过光电门l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）现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图中的坐标系中描点作出相应图象．

m/g	a/（m.8-2 ）
250	2.02
300	1.65
350	1.33
400	1.25
500	1.00
800	0.63

Answer 1

解：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=．
根据v₂²-v₁²=2as得，．
作a-图线，如图，图线是过原点的一条直线，知，在合力一定时，a与m成反比．
各数据对应的坐标：（1.25，0.63），（2.00，1.00），（2.50，1.25），（2.86，1.33），（3.33，1.65），（4.00，2.02）


故答案为：（1），，．（2）如图所示．
分析：（1）根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出滑块经过光电门1、2的速度，再根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速度的表达式．
（2）作出a-图线，看图线是否是过原点的直线，从而确定加速度与质量成反比．
点评：解决本题的关键掌握极限法的运用，知道在极短时间内的平均速度等于瞬时速度．以及知道a与m的关系是曲线，无法得出a与m的定量的关系，通过a-图线是直线得出a与m成反比．