Question

【題目】某同學(xué)用下面的實(shí)驗(yàn)裝置測量小車的質(zhì)量，他的部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將軌道傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力；

（2）將兩個光電門G1、G2固定在軌道側(cè)面（不影響小車在軌道上運(yùn)行），測得兩光電門之間的距離為L；

（3）測得遮光條的寬度為d，并將遮光條（質(zhì)量不計(jì)）固定在小車上：

（4）將質(zhì)量未知的鉤碼用跨過定滑輪的細(xì)繩與小車連接，將小車從適當(dāng)位置由靜止釋放，遮光條先后通過兩個光電門；

（5）計(jì)時器記錄下遮光條通過G1、G2時遮光的時間分別為△t1和△t2，若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0×l0-3 s、△t2=2.5×10-3 s，則通過計(jì)算可得：a1=- m/s2；（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（6）保持鉤碼質(zhì)量不變,在小車上加入質(zhì)量為m的砝碼后進(jìn)行第二次試驗(yàn)，并測得小車運(yùn)動的加速度大小為a2；

（7）若鉤碼質(zhì)量較小，可認(rèn)為兩次試驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量均滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則小車質(zhì)量可表示為M= （用a1、a2、m表示）；若所用鉤碼質(zhì)量較大，明顯不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則小車質(zhì)量可表示為M= （用a1、a2、m及重力加速度g表示）。

Answer 1

【答案】（5）（7）;

【解析】

試題分析:（5）遮光條通過第一個光電門的速度為:、通過第二個光電門的速度為:，根據(jù)速度位移公式得：．

（7）兩次試驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量均滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則鉤碼的重力等于拉力，設(shè)鉤碼質(zhì)量為m0，則有：，，聯(lián)立解得:.若所用鉤碼質(zhì)量較大，明顯不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，對整體分析，有：，，聯(lián)立解得:.