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12.某實驗小組利用如圖(甲)所示的實驗裝置來探究當合外力一定時,物體運動的加速度與其質量之間的關系.

(1)由圖(甲)中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x=24cm,測得遮光條的寬度d=0.52cm,該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖(甲)所示位置由靜止釋放,由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t1,遮光條通過光電門2的時間△t2,則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=\fracflszvfrt1,滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=\fracqgrkqyft2,則滑塊的加速度的表達式a=ptdkrzj2t12t222st12t22.(以上表達式均用字母表示)
(2)在本次實驗中,實驗小組通過改變滑塊質量總共做了6組實驗,得到如表所示的實驗數據,通過分析表中數據后,你得出的結論是加速度隨質量的增大而減小
m(g)a(m/s2
2502.02
3001.65
3501.33
4001.25
5001.00
8000.63
(3)現需通過圖象進一步驗證你的結論,請利用表格數據,在圖(乙)坐標系中描點作出相應圖象.

分析 (1)極短時間內的平均速度可以代替瞬時速度;然后根據速度位移公式列式求解加速度;
(2、3)在探究加速度與質量的關系時,分別以a為縱坐標、1m為橫坐標作圖象,畫出一條傾斜的直線,這樣就能直觀地看出其關系.

解答 解:(1)整刻度為0.5cm,游標尺的第2條刻線與上方刻線對齊,則游標尺讀數為:2×0.1mm=0.2mm=0.02cm,故最終讀數為:0.5cm+0.02cm=0.52cm;
短時間內的平均速度可以代替瞬時速度,故滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式為\fracxgppbkpt1,塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式為\fracnahlwdht2;
根據v22-v12=2as得,a=\fracqudimryt12\fraczlsubgqt222s=hlscgpw2t12t222st12t22
(2)由表中數據可知,隨質量的增大,加速度在減��;
(3)為了得出a-1m圖線;通過計算得出各數據對應的坐標:(1.25,0.63),(2.00,1.00),(2.50,1.25),(2.86,1.33),(3.33,1.65),(4.00,2.02)
由描點法得出圖象如圖所示;

故答案為:(1)0.52,\fracdnsejmtt1,\fraceinwbjut2,sfkmyhm2t12t222st12t22;(2)加速度隨質量的增大而減�。唬�3)如圖所示.

點評 解決本題的關鍵掌握極限法的運用,知道在極短時間內的平均速度等于瞬時速度.以及知道a與m的關系是曲線,無法得出a與m的定量的關系,通過a-1m圖線是直線得出a與m成反比.

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C.操作時應先釋放紙帶再通電
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