现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”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、天平、砝码、钩码若干。

◎ 题目

现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”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、天平、砝码、钩码若干。实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字。

(1)用天平测出小车的质量m
(2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t
(3)用米尺测量A1A2之间的距离s。则小车的加速度a=            
(4)用米尺测量A1相对于A2的高度h。则小车所受的合外力F               
(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使mh的乘积不变。测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t。请说出总质量与高度的乘积不变的原因______________________________。
(6)多次测量mt,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条____________线,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。

◎ 答案

 ;(2分)      ④;(2分)
⑤为了使各次测量中,小车所受的合外力不变;(2分)
⑥过原点的直线

◎ 解析

解答:解:(3)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=at2,解得:a=
(4)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=
(5)本实验合外力一定,为了保证在各次的测量中小车所受合外力不变,小车总质量与高度的乘积不变
(6)用动能定理可解得:h=,所以h与成正比,所以根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。
故答案为:(3),(4)(5)为了使各次测量中,小车所受的合外力不变 
(6)一条过原点的直线

◎ 知识点

    专家分析,试题“现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”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、天平、砝码、钩码若干。…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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