Question

【题目】要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m＝0.2 kg)、细线、刻度尺、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。请完成下列步骤：

(1)实验装置如图所示，设右边沙袋A的质量为m1，左边沙袋B的质量为m2。

(2)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A下降，B上升。(左、右两侧砝码的总质量始终不变)

(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h，用秒表测出A下降h所用的时间t，则可知A的加速度大小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______(填“a－m′ ”或“a－”)图线。

(5)若求得图线的斜率k＝4 m/ kg·s－2，截距b＝4 m/s2。则沙袋的质量m1＝________kg，m2 ＝ ________kg。(取g＝10 m/s2)

Answer 1

【答案】 (3) (4)a－m′ (5)3.5 1.3

【解析】(3)由运动学公式h＝at2得a＝，

(4)对系统整体由牛顿第二定律得

(m1＋m′)g－(m2＋m－m′)g＝(m1＋m2＋m)a

解得

因a与m′为线性关系，故作出“a－m′”图线

(5)由上式可知k＝ 　b＝

代入数值解得m1＝3.5 kg　m2＝1.3 kg