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，实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2中心间的距离x。

（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车（包括力传感器和挡光板）的质量？________（填“需要”或“不需要”）

（2）某次实验过程中，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、（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是____________________。

Answer 1

【答案】不需要

【解析】

（1）[1]由于实验中已给出了力传感器，可以直接测出细线的拉力，所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车（包括力传感器和挡光板）的质量。

（2）[2]小车通过光电门1时的速度为

通过光电门2时的速度为

所以根据，可得

。

由可得