Question

(12分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖12所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．

圖12
(1)由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離x＝24 cm，由圖13中游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d＝________ cm.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖12所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間Δt₁，遮光條通過光電門2的時(shí)間Δt₂，則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₁＝________，滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₂＝________，則滑塊的加速度的表達(dá)式a＝________.(以上表達(dá)式均用字母表示)

(2)在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．請利用表格數(shù)據(jù)，在圖14坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出相應(yīng)圖象．你得出的結(jié)論是___________________________________.

m(g)	a(m/s2)
250	2.02
300	1.65
350	1.33
400	1.25
500	1.00
800	0.63

 

Answer 1

(1) 0.52　   　         　
(2)在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，（或當(dāng)合外力一定時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體質(zhì)量和加速度的乘積近似相等．）
如圖所示

分析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出滑塊的加速度．
（2）作a與圖線，若是一條直線，說明a與m成反比．
解答：解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×2mm=0.2mm，所以最終讀數(shù)為5.2mm=0.52cm．
滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₁=，滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₂=．根據(jù)v₂²-v₁²=2ax得，a=．
（2）作a-圖線，如圖，圖線是過原點(diǎn)的一條直線，知，在合力一定時(shí)，a與m成反比．

故答案為：（1）0.52，　         　．（2）如圖．在合力一定時(shí)，a與m成反比．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，以及知道在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度．