Question

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

（1）實驗過程：

第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質量的關系。

實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質量，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＝__________。

在實驗中某同學記錄了數據如下表所示：

組別	1	2	3	4	5	6
質量（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

根據以上信息，我們發現在實驗誤差范圍內質量改變之后平均下滑時間__________（填“改變”或“不改變”），經過分析得出加速度與質量__________。

第二步，在物體質量不變時，探究加速度與傾角的關系。

實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整長木板的傾角，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。某同學記錄了高度和加速度的對應值，并在坐標紙上建立適當的坐標軸后描點如圖6所示，請根據他所作的圖線求出當地的重力加速度g＝_______m/s²。進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關系為__________。

（2）該實驗小組所采用的探究方法是__________。

Answer 1

（1），不改變，無關，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動，則，得，由表中的數據可知，在改變小車的質量過程中，在實驗誤差范圍內小車運動的時間幾乎不變，故小車的加速度與小車的質量無關；由圖6可知：當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量的關系；第二步控制物體質量不變而探究加速度與傾角的關系。故采取的是控制變量法。