解题思路:根据匀变速直线运动规律求出小车的加速度.
对小车在斜面上受力分析,利用几何关系表示出小车受到的合外力.
根据实验的目的,表示出合力的表达式,根据表达式解决问题.
(3)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s=[1/2]at2,
所以有:a=[2S
t20
(4)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mgsinα,而斜面高度为h,
根据几何关系有sinα=
h0/s],所以有小车受到的合外力为F=m0g
h0
S.
(5)根据F=m0g
h0
S,要使小车所受合外力大小一定,应该使mh为定值.
(6)a=[2S
t20,说明a与
1
t2成正比,
以
1
t2为纵坐标,
1/m]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[1
t2与
1/m]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.
故答案为:
(3)[2S
t20
(4)m0g
h0/S]
(5)mh为定值
(6)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.
点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
考点点评: 要清楚实验的原理,实验中需要测量的物理量是直接测量还是间接测量.
通过物理规律可以把变量进行转换,以便更好研究和测量.