Question

如图所示的装置,可用于验证牛顿第二定律。在气垫导轨上安装两个光电门，小车上固定遮光板,细线一端与小车相连,另一端跨过定滑轮挂上．沙桶．，实验首先调整气垫导轨，通过调整使小车未挂沙桶时能在气垫导轨上做勾速运动,然后再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据:小车和挡光板的总质量M，遮光板的宽度d，两光电门的中心的距离s。则

（1）该实验要保证小车的合力近似等于沙桶的重力应满足的条作是

（2）实验需用游际卡尺测量遮光板的宽度d，如图所示 d= rnrn

（3）某次实验过程中测得：沙桶的质量为m,小车先后通过两个光电门的挡光时间分别为t1，t2A（小车通过第二个光电门后．沙桶才落地），已知重力加速度为g 则对该小车实验要验证的表达式是 ;

 

Answer 1

(1) 沙桶的质量远小于小车及遮光板的总质量；(2)5.50；(3)

【解析】

试题分析：（1）以沙桶为研究对象，设沙桶质量为m，绳子上拉力为F，则有：mg-F=ma；以小车为研究对象，设小车质量为M，则有：F=Ma．由以上两式得：，由此可知当M＞＞m时，小车的合力近似等于沙桶的重力

（2）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数等于：0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：5mm+0.50mm=5.50mm．

（3）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

滑块通过光电门1速度为：；滑块通过光电门2速度为：

根据运动学公式，物体的加速度为：

根据需要验证的牛顿第二定律关系式为：F=mg=Ma，即：

考点：验证牛顿第二定律.