Question

13．某同學用如圖所示的實驗裝置探究“物塊的加速度與力的關(guān)系”，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同質(zhì)量的重物（用m表示其質(zhì)量）通過細線拉質(zhì)量為M的同一物塊，每次物塊都從同一位置A由靜止釋放．
（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度為d，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為△t，則物塊經(jīng)過光電門時的速度為 $\fracagmki0o{△t}$（用所給物理量的符號表示）．
（2）若測得AB間的距離為s，則結(jié)合（1）可得物塊的加速度a=$\frac{y82wyiy^{2}}{2s△{t}^{2}}$（用所給物理量的符號表示），細線對物塊的拉力F與mg的關(guān)系為F＜mg（選填“＞”“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，根據(jù)運動學公式和牛頓第二定律表示出變量之間的關(guān)系求解．

解答 解：（1）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v=$\fracooi40aa{△t}$；
（2）由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，a=$\frac{{v}^{2}}{2s}=\frac{iwwegse^{2}}{2s△{t}^{2}}$，
而a=$\frac{F}{M}$=$\frac{mg}{M}$，
而實際的操作中，小物塊的重力提供小車與小物塊共同的加速度，即：$a′=\frac{mg}{m+M}$，此時的拉力：$F=Ma′=\frac{Mmg}{m+M}＜mg$；
故答案為：（1）$\fraccaci0gu{△t}$；（2）$\frac{es2u2s2^{2}}{2s△{t}^{2}}$，＜

點評 該題考查加速度的測量，處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．