Question

如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力．

（1）在探究“合外力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，如果不計空氣阻力及一切摩擦，要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須______．某同學把實驗得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖甲的a-m圖象，為了更直觀描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請你根據(jù)他的圖象在圖乙中畫出a-

1

m

圖象______．
（2）如圖2所示，將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側(cè)，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)F和下車在兩光電門之間的運動時間t，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，得到的F-

1

t2

的圖線如圖3所示．
實驗中測得兩光電門的距離L=1.0m，沙和沙桶的總質(zhì)量m₁=0.5kg，則圖線的斜率為______（要寫上相應(yīng)的單位）；若小車與長木板間的摩擦能忽略，測得圖線斜率將______（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

（1）如果不計空氣阻力及一切摩擦，要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須使小車與滑輪間細繩與長木板平行．a(chǎn)-

1

m

圖象如圖所示．
（2）小車由靜止開始做勻加速運動，位移L=

1

2

at2，解得a=

2L

t2

，
根據(jù)牛頓第二定律得，對于沙和沙桶，F(xiàn)_合=F-m₁g=m₁a
則F=m1

2L

t2

+m1g，則圖線的斜率k=2m₁L=2×0.5×1kg．m=1.0kg．m．
若小車與長木板間的摩擦能忽略，由圖3可知，圖線的斜率不變．
故答案為：（1）小車與滑輪間細繩與長木板平行．如圖所示．
（2）1.0kg．m，不變．