Question

为验证物体所受合外力一定时，加速度与质量成反比，同学们设计了如图ａ所示的装置来进行实验。在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板，架子放在水平桌面上。实验操作步骤如下：

①适当调整装置，使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些。

②在两个托盘中放入砝码，并使两托盘质量（含砝码）相同，且远小于小车的质量。连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连。

③让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图ａ所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照。结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为s₁、s₂。

④在甲小车上逐渐增加砝码个数，重复步骤③

（1）本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车（含砝码）的质量成_________关系，来验证合外力一定时加速度与质量成反比。

（2）实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是____________________________。

（3）某次拍到的照片如图ｂ所示，则小车通过的位移是_________________cm

（4）如果以为横坐标，以甲车（含砝码）的质量为纵坐标，作出的图线如图c所示，则该直线斜率代表的物理量是____________________________，其大小为______________。

Answer

反比 消除小车与木板之间摩擦力造成的影响 42.0cm 小车乙的质量m乙 0.2kg

【解析】（1）小车做匀加速直线运动，根据， 得： ，位移与小车的质量成反比；

（2）实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是消除小车与木板之间摩擦力造成的影响，即平衡摩擦力；

（3）小车通过的位移： ；

（4）由，

得：

直线斜率代表的物理量是小车乙的质量m乙，其大小为0.2kg。