Question

【题目】某同学用如图甲所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。

实验次数	1	2	3	4	5
F/N	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
t/(ms)	40.4	28.6	23.3	20.2	18.1
t2/（ms）2	1632.2	818.0	542.9	408.0	327.6
	6.1	12.2	18.4	24.5	30.6

(1)为便于分析F与t的关系，应作出_________的关系图象，并在如图乙所示的坐标纸上描点作出该图线_________；

(2)由图线得出实验结论：F与t2的关系为_________；（填“正比”或“反比”）

(3)设AB间的距离为s/span>，遮光条的宽度为d，则小车加速度a=_________（用题设条件中符号表示）。由第(2)问的结论推知：物体的加速度a与外力F的关系_________。

Answer 1

【答案】 反比 正比

【解析】

(1)[1][2]由图表看不出和之间的关系，而和成明显的正比关系，所以应该作和的关系图。如图所示

(2)[3]根据所作图可知图像是一条过坐标原点的一条直线，故与成反比。

(3)[4][5]根据题意知物体通过光电门的时间为，则物体通过光电门的速度为

设物体的加速度为，则有

联立变形可得

根据所作图可知图像是一条过坐标原点的一条直线，即与成正比。再根据上面推导的公式，可以把看作一个常数，即与也成正比。根据与的关系则可得到与也成正比。