Question

为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量为m＝0.5 kg)、细线、米尺、秒表，他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量．操作如下：g=10m/s²

(1)实验装置如图，设左右两边沙袋的质量分别为m₁、m₂；

(2)从m中取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现m₁下降m₂上升；

(3)用米尺测出沙袋m₁从静止下降的距离h，用秒表测出沙袋m₁下降时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝________

(4)改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据，作出________(选填“a～m′” 或“a～1/m′”)图线；

(5)若求得图线的斜率k＝4 m/kg·s²，截距b＝2 m/s²，沙袋的质量m₁＝________kg，m₂＝________kg。

Answer

(3) a＝2 h/t2； (4) a～m′； (5) m1＝3kg； m2＝1.5kg；

【解析】(3)由题，质量为m1的沙袋从静止开始下降做匀加速直线运动，由，解得；

(4)根据牛顿第二定律得：对m1及砝码： ；对m2及砝码： ；联立解得： ，根据数学知识得知：作出a～m′图线； 图线斜率，截距，将m=0.5kg，g=10m/s2，k=4m/kg•s2，b=2m/s2，代入解得： 。