Question

【題目】要測(cè)量?jī)蓚�(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒(méi)有直接的測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質(zhì)量m＝0.2 kg)、細(xì)線(xiàn)、刻度尺、秒表。他們根據(jù)已學(xué)過(guò)的物理學(xué)知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇合適的變量得到線(xiàn)性關(guān)系，作出圖線(xiàn)并根據(jù)圖線(xiàn)的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量。請(qǐng)完成下列步驟：

(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，設(shè)右邊沙袋A的質(zhì)量為m1，左邊沙袋B的質(zhì)量為m2。

(2)取出質(zhì)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(fā)現(xiàn)A下降，B上升。(左、右兩側(cè)砝碼的總質(zhì)量始終不變)

(3)用刻度尺測(cè)出A從靜止下降的距離h，用秒表測(cè)出A下降h所用的時(shí)間t，則可知A的加速度大小a＝________。

(4)改變m′，測(cè)量相應(yīng)的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)，作出______(填“a－m′ ”或“a－”)圖線(xiàn)。

(5)若求得圖線(xiàn)的斜率k＝4 m/ kg·s－2，截距b＝4 m/s2。則沙袋的質(zhì)量m1＝________kg，m2 ＝ ________kg。(取g＝10 m/s2)

Answer 1

【答案】 (3) (4)a－m′ (5)3.5 1.3

【解析】(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h＝at2得a＝，

(4)對(duì)系統(tǒng)整體由牛頓第二定律得

(m1＋m′)g－(m2＋m－m′)g＝(m1＋m2＋m)a

解得

因a與m′為線(xiàn)性關(guān)系，故作出“a－m′”圖線(xiàn)

(5)由上式可知k＝ 　b＝

代入數(shù)值解得m1＝3.5 kg　m2＝1.3 kg