Question

【题目】某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）．

（1）该实验中小车所受的合力________ （填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验是否________(填”需要”或”不需要”） 满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量 （2）实验获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s. 某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1 、t 2 （小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的式子是___________________.

Answer 1

【答案】(1）等于 不需要 （2）

【解析】试题分析：（1）由于轨道倾角已调好，使重力的分力与摩擦力平衡，所以绳子对小车的拉力就等于小车受到的合力，力传感器显示的就是绳子的拉力。小车受的合力直接由传感器显示出来，不需要用砝码和砝码盘的总重力来代替了，所以就不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。（2）由于小车过光电门的时间很短，可有平均速度代替瞬时速度，过光电门1时的速度，过光电门2时的速度，加速度，由牛顿第二定律，，代入整理可得结果。