Question

现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响），在空格中填入适当的公式或文字。

（1）用天平测出小车的质量m
（2）让小车自斜面上方一固定点A₁从静止下滑到斜面底端A₂，记下所用的时间t。
（3）用米尺测量A₁与A₂之间的距离s。则小车的加速度a＝            。
（4）用米尺测量A₁相对于A₂的高度h。则小车所受的合外力F＝               。
（5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时改变h，使m与h的乘积不变。测出小车从A₁静止开始下滑到斜面底端A₂所需的时间t。请说出总质量与高度的乘积不变的原因______________________________。
（6）多次测量m和t，以m为横坐标，t²为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条____________线，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。

Answer 1

③ ；(2分)      ④；(2分)
⑤为了使各次测量中，小车所受的合外力不变；(2分)
⑥过原点的直线

解答：解：（3）小车做的是初速度为零的匀加速直线运动，根据运动规律：
s=at²，解得：a=
（4）小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小为：mgsinθ，θ为斜面的夹角，
sinθ=，所以合力为：F=mgsinθ=．
（5）本实验合外力一定，为了保证在各次的测量中小车所受合外力不变，小车总质量与高度的乘积不变
（6）用动能定理可解得：h=，所以h与成正比，所以根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。
故答案为：（3），（4）（5）为了使各次测量中，小车所受的合外力不变 
（6）一条过原点的直线