Question

某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當(dāng)合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x=24cm，由圖1中游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=

0.52

 cm．該實驗小組在做實驗時，將滑塊從上圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t₁，遮光條通過光電門2的時間△t₂，則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v₁=

d

△t1

，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式v₂=

d

△t2

，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

．（以上表達(dá)式均用字母表示）

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

在合力一定時，a與m成反比．

．

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

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間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出滑塊的加速度．
（2）作a與

1

m

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時的瞬時速度的表達(dá)式v₁=

d

△t1

，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式v₂=

d

△t2

．根據(jù)v22-v12=2ax得，a=

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

．
（2）作a-

1

m

圖線，如圖，圖線是過原點的一條直線，知，在合力一定時，a與m成反比．



故答案為：（1）0.52，

d

△t1

，

d

△t2

，

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

．（2）如圖．在合力一定時，a與m成反比．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，以及知道在極短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度．