Question

【題目】某同學用如圖甲所示裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調節氣墊導軌水平后，用重力為F的鉤碼，經繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數，重復上述實驗。記錄的數據及相關計算如下表。

實驗次數	1	2	3	4	5
F/N	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
t/(ms)	40.4	28.6	23.3	20.2	18.1
t2/（ms）2	1632.2	818.0	542.9	408.0	327.6
	6.1	12.2	18.4	24.5	30.6

(1)為便于分析F與t的關系，應作出_________的關系圖象，并在如圖乙所示的坐標紙上描點作出該圖線_________；

(2)由圖線得出實驗結論：F與t2的關系為_________；（填“正比”或“反比”）

(3)設AB間的距離為s/span>，遮光條的寬度為d，則小車加速度a=_________（用題設條件中符號表示）。由第(2)問的結論推知：物體的加速度a與外力F的關系_________。

Answer 1

【答案】 反比 正比

【解析】

(1)[1][2]由圖表看不出和之間的關系，而和成明顯的正比關系，所以應該作和的關系圖。如圖所示

(2)[3]根據所作圖可知圖像是一條過坐標原點的一條直線，故與成反比。

(3)[4][5]根據題意知物體通過光電門的時間為，則物體通過光電門的速度為

設物體的加速度為，則有

聯立變形可得

根據所作圖可知圖像是一條過坐標原點的一條直線，即與成正比。再根據上面推導的公式，可以把看作一個常數，即與也成正比。根據與的關系則可得到與也成正比。