Question

4．圖示是某同學“探究小車加速度與力的關系”的實驗裝置，他將光電門固定在氣墊導軌上的B點，用沙桶（含沙）通過西線拉一小車（含寬度為d的遮光條），每次小車都從同一位置A（A，B兩點的距離為L）由靜止釋放．
（1）若測出遮光條的寬度d=0.20cm，實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器算出遮光條通過光電門的時間△t=2.0×10^-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為V=0.1m/s；
（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與沙桶（含沙）大小相等，則沙桶（含沙）的質量m與小車的質量M間應滿足的關系為m遠小于M；（填“遠大于”或“遠小于”）

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度，根據(jù)牛頓第二定律的拉力的表達式，從而得出滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等滿足的條件．

解答 解：（1）根據(jù)某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度得：
$v=\frac0iqaouk{△t}=\frac{0.002}{0.02}=0.1$m/s
（2）設繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma，對砂桶和砂有：mg-F=ma，由此解得：
F=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，由此可知當M＞＞m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應滿足的條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量．
故答案為：（1）0.1；（2）遠小于．

點評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．