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(質量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質量為m＝0.5 kg)、細線、米尺、秒表，他們根據已學過的物理學知識，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，作出圖線并根據圖線的斜率和截距求出沙袋的質量．操作如下：g=10m/s2

(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m′的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，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下降時間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝________

(4)改變m′，測量相應的加速度a，得到多組m′及a的數據，作出________(選填“a～m′” 或“a～1/m′”)圖線；

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

Answer 1

【答案】 (3) a＝2 h/t2； (4) a～m′； (5) m1＝3kg； m2＝1.5kg；

【解析】(3)由題，質量為m1的沙袋從靜止開始下降做勻加速直線運動，由，解得；

(4)根據牛頓第二定律得：對m1及砝碼： ；對m2及砝碼： ；聯立解得： ，根據數學知識得知：作出a～m′圖線； 圖線斜率，截距，將m=0.5kg，g=10m/s2，k=4m/kgs2，b=2m/s2，代入解得： 。