题目内容

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)、小车、计时器一个、米尺.请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s,则小车的加速度a=______.
③用米尺测量A1相对于A2的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=______.
④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,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.

【答案】分析:(1)小车做的是初速度为零的匀加速直线运动,根据运动规律:s=可求出加速度a.
(2)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,求出sinθ,即可求出合外力F.
(3)用动能定理可解得:h=,所以h与成正比,所以我们需要改变h.
解答:解:(1)小车做的是初速度为零的匀加速直线运动,根据运动规律:s=,解得:a=
(2)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=.
(3)用动能定理可解得:h=,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
故答案为:②;③;④斜面的倾角或斜面高h
点评:本题的关键是找出实验原理,是重力沿斜面的分力做为合外力,最终得到,h与成正比,来对实验数据进行分析.
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