Question

某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體下有的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：A表面光滑的長木板（長度為L），B小車，C質(zhì)量為m的鉤碼若干個，D方木塊（備用于墊木板），E米尺，F(xiàn)電子秒表。

（1）實(shí)驗(yàn)過程：

第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，則可以得到a＝__________。

在實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如下表所示：

組別	1	2	3	4	5	6
質(zhì)量（kg）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
時間（t）	0.64	0.62	0.63	0.65	0.63	0.64

根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間__________（填“改變”或“不改變”），經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量__________。

第二步，在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角a的正弦值sina＝h/L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)如圖6所示，請根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?i>g＝_______m/s²。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為__________。

（2）該實(shí)驗(yàn)小組所采用的探究方法是__________。

Answer 1

（1），不改變，無關(guān)，9.78，a＝gsina，（2）控制變量法

解析:

（1）由于小車沿傾斜木板做初速為零的勻加速運(yùn)動，則，得，由表中的數(shù)據(jù)可知，在改變小車的質(zhì)量過程中，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)小車運(yùn)動的時間幾乎不變，故小車的加速度與小車的質(zhì)量無關(guān)；由圖6可知：當(dāng)α=30??時，加速度為4.89m/s²，故重力加速度g＝9.78m/s²，由圖可知，小車的加速度與傾角的正弦值成正比，即a＝gsina；（2）第一步控制斜面傾角不變而探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系；第二步控制物體質(zhì)量不變而探究加速度與傾角的關(guān)系。故采取的是控制變量法。