为探究“合外力一定时，物体运动的加速度与质量的关系”，某同学设计了如图所示的实验装置：A1A2是倾角可以调节的长斜面，B是不计摩擦力的小车，另有计时器、米尺、天

题型：不详难度：来源：

为探究“合外力一定时，物体运动的加速度与质量的关系”，某同学设计了如图所示的实验装置：A₁A₂是倾角可以调节的长斜面，B是不计摩擦力的小车，另有计时器、米尺、天平和砝码等，完成下列步骤中的填空：（用测得的物理量符号表示）

小题1:用天平测出小车的质量M，用米尺测出斜面上固定点P与斜面底端A₂间的距离x；
小题2:让小车自P点从静止开始下滑到A₂，记下所用的时间t₁，则小车的加速度a₁=     ；
小题3:用米尺测量P点相对于A₂所在水平面的高度hi，则小车所受的合力F=         ；
小题4:在小车中加质量为m的砝码，要使小车（包括砝码）受到的合力不变，则应同时改变P点相对于A₂所在水平面的高度为h₂，那么=        ；
小题5:测量小车（包括砝码）自P点从静止下滑到A₂所用的时间t₂．如牛顿第二定律成立，那么两次小车（包括砝码）质量比与小车运动时间应满足的关系是=         ；
小题6:多次改变小车（包括砝码）的质量及P点相应的高度，同时测量小车自P点从静止下滑到A₂所用的时间，以小车（包括砝码）的质量为横坐标，时间的平方为纵坐标，根据实验数据作图，如能得到一条         ，则可得到“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”

答案

小题1:
小题2:
小题3:
小题4:
小题5:
小题6:

解析

小题2:小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有x=at²，
所以有：a=
小题3:小车在斜面上受到竖直向下的重力、垂直接触面的支持力，这两个力在垂直斜面方向的合力为零，所以沿斜面方向的力为，而斜面高度为h，
根据几何关系有=，所以有小车受到的合外力为F=mg．
小题4:根据F=m₀g，要使小车所受合外力大小一定，应该使mh为定值,所以即：
小题5:小车做匀加速直线运动，根据，位移相同，
所以=
小题6:，说明a与成正比，
以为纵坐标，为横坐标建立坐标系，如果这些点在一条过原点的直线上，说明与成正比，
则可间接说明当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比．