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:一倾角可以调节的不考虑摩擦力的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.填入适当的公式或文字,完善以下实验步
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:一倾角可以调节的不考虑摩擦力的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:
(1)让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的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=__________;
(4)改变h,重复上述测量.
(5)以h为横坐标,以___________(填“t”、“1/t”或“1/t2”)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“当质量一定对,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】
(2)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:
(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=
.
(5)用动能定理得:mgh=mv2=
m(at)2
可解得:h=,所以h与
成正比,所以要建立
图像.
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