Question

某實驗小組用如圖甲所示的裝置來做“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗．兩個相同的小車放在光滑的水平板上，前端各系一第細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可放砝碼．增減小盤中的砝碼就可以改變小受到的合力．兩個小車后端各系一條細線，用一個黑板擦把兩條細線同時按在桌子上，使小車靜止，抬起黑板擦，兩個小同時開始運動，按下黑板擦，兩個小車同時停下來．
（1）通過改變

盤中砝碼

，就可以改變小車所受的合力．
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，分別以

a

為縱坐標(biāo)、

1

M

為橫坐標(biāo)作圖象，這樣就能直觀地看出其關(guān)系．
（3）為減小摩擦阻力帶來的實驗誤差，另一實驗小組同學(xué)采用圖乙所示的實驗裝置來探究當(dāng)全外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．
測出兩個光電門中心之間的距離s和遮光條的寬度d，將滑塊從圖乙所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t₁，遮光條通過光電門2的時間△t₂，則滑塊的加速度的表達式a=

d2

2s

(

1

(△t2)2

-

1

(△t1)2

)

．

Answer 1

分析：要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認(rèn)為繩對小車?yán)�力大小等于盤和盤中砝碼的重力．
由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出滑塊的加速度．

解答：解：（1）盤和盤中砝碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，繩對小車?yán)�力大小等于盤和盤中砝碼的重力．
所以通過改變盤中砝碼，就可以改變小車所受的合力．
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，分別以a為縱坐標(biāo)、

1

M

為橫坐標(biāo)作圖象，畫出一條傾斜的直線，這樣就能直觀地看出其關(guān)系．
（3）滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式v₁=

d

△t1

，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式v₂=

d

△t2

．
根據(jù)v₂²-v₁²=2ax得，a=

v 2 2 -v 2 1

2s

=

d2

2s

(

1

(△t2)2

-

1

(△t1)2

)
故答案為：（1）盤中砝碼　　�。�2）a，

1

M

　　�。�3）

d2

2s

(

1

(△t2)2

-

1

(△t1)2

)

點評：只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān)，故要加強對實驗原理的學(xué)習(xí)和掌握．