Question

【題目】為了測量兩個質量不等的沙袋的質量，由于沒有直接測量工具，某實驗小組應用下列器材測量：輕質定滑輪（質量和摩擦可以忽略）、砝碼一套（總質量m=0.5kg）、細線、米尺、秒表，根據已學過的物理知識，改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關系，作出圖象并根據圖象的斜率和截距求出沙袋的質量。操作如下：

（1）實驗裝置如圖，設左右兩邊沙袋的質量分別為m1、m2。

（2）從m中取出質量為的砝碼放在左邊的沙袋中，剩余砝碼都放在右邊沙袋中，發現m1下降、 m2上升。

（3）用米尺測出沙袋m1從靜止下降的距離h，用秒表測出沙袋m1下降的時間t，則可知沙袋的加速度大小為a =______。

（4）改變，測量相應的加速度a，得到多組及a的數據，作出_____（填或）圖線。

（5）若求得圖線的斜率k=4m/kg·s2，截距b=2m/s2，（g=10m/s2）則沙袋的質量m1=_____kg，m2=_____kg。

Answer 1

【答案】 3 1.5

【解析】（3）根據勻變速直線運動的位移時間公式： ，解得加速度為： 。

（4）（5）根據牛頓第二定律得：對m1和砝碼：（m1+m′）g-T=（m1+m′）a，對m2和砝碼：T-（m2+m-m′）g=（m2+m-m′）a，聯立解得： ，所以作“a～m′”圖線，圖線的斜率： ，圖線的截距： ，將k、b、m代入計算，解得m1=3kg，m2=1.5kg。