Question

如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力．

（1）在探究“合外力一定時，加速度與質量的關系”時，如果不計空氣阻力及一切摩擦，要使測力計的示數等于小車所受合外力，操作中必須______．某同學把實驗得到的幾組數據畫成圖甲的a-m圖象，為了更直觀描述物體的加速度跟其質量的關系，請你根據他的圖象在圖乙中畫出a-

1

m

圖象______．
（2）如圖2所示，將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動，讀出測力計的示數F和下車在兩光電門之間的運動時間t，改變木板傾角，測得多組數據，得到的F-

1

t2

的圖線如圖3所示．
實驗中測得兩光電門的距離L=1.0m，沙和沙桶的總質量m₁=0.5kg，則圖線的斜率為______（要寫上相應的單位）；若小車與長木板間的摩擦能忽略，測得圖線斜率將______（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

（1）如果不計空氣阻力及一切摩擦，要使測力計的示數等于小車所受合外力，操作中必須使小車與滑輪間細繩與長木板平行．a-

1

m

圖象如圖所示．
（2）小車由靜止開始做勻加速運動，位移L=

1

2

at2，解得a=

2L

t2

，
根據牛頓第二定律得，對于沙和沙桶，F_合=F-m₁g=m₁a
則F=m1

2L

t2

+m1g，則圖線的斜率k=2m₁L=2×0.5×1kg．m=1.0kg．m．
若小車與長木板間的摩擦能忽略，由圖3可知，圖線的斜率不變．
故答案為：（1）小車與滑輪間細繩與長木板平行．如圖所示．
（2）1.0kg．m，不變．