Question

用如圖所示的裝置來探究物體的加速度與力、質量的關系．實驗時，小盤和砝碼牽引小車，使小車做初速為零的勻加速運動．

（1）此實驗中可以不測量加速度的具體值，原因是：______．
（2）通過改變______，就可以改變小車所受到的合力．
（3）在探究加速度與質量關系時，分別以______為縱坐標、______為橫坐標作圖象，這樣就能直觀地看出其關系．

Answer 1

解：（1）在初速度為零的勻變速直線運動中有S=at²，若運動時間相等，則位移與加速度成正比．
此實驗中可以不測量加速度的具體值，原因是：a正比于S，故只須研究S之間的比例關系即可表明a之間的關系．
（2）實驗滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量，砝碼盤和砝碼的重力等于小車所受的合外力．
所以通過改變盤內砝碼質量，就可以改變小車所受到的合力．
（3）物體的加速度a與物體質量m的關系圖線是曲線，不能確定它們的關系，而加速度a與質量倒數的關系圖線是直線，從而可知加速度a與質量m成反比．
所以在探究加速度與質量關系時，分別以a為縱坐標、為橫坐標作圖象，這樣就能直觀地看出其關系．
故答案為：（1）a正比于S，故只須研究S之間的比例關系即可表明a之間的關系．
（2）盤內砝碼質量 （3）a
分析：（1）根據初速度為零的勻變速直線運動特點可得出答案．
（2）實驗滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量，砝碼盤和砝碼的重力等于小車所受的合外力．
（3）物體的加速度a與物體質量m的關系圖線是曲線，不能確定它們的關系，而加速度a與質量倒數的關系圖線是直線．
點評：本實驗在原來的基礎上有所創新，根據所學物理知識和實驗裝置的特點明確實驗原理是解答該實驗的關鍵．