Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。一斜面固定在足夠高的水平桌面邊緣，斜面足夠長(zhǎng)，斜面上一輛總質(zhì)量為m1(含里面放著的若干個(gè)質(zhì)量均為m0的鉤碼）的小車(chē)通過(guò)輕繩跨過(guò)斜面頂端的固定滑輪與質(zhì)量為m2的鉤碼相連。斜面底端固定的位移傳感器可以測(cè)定小車(chē)離斜面底端的位移x，并可以用計(jì)算機(jī)描述出a－t圖像和x－t2圖像（t為小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間），還可以計(jì)算圖像的斜率。某時(shí)刻，調(diào)節(jié)斜面傾角，當(dāng)傾角為時(shí)，釋放小車(chē)和鉤碼，給小車(chē)沿斜面向上的初速度，測(cè)得運(yùn)動(dòng)后的小車(chē)的x－t圖像在誤差允許的范圍內(nèi)為一條傾斜的直線(xiàn)。小車(chē)受斜面的阻力與車(chē)對(duì)斜面的壓力成正比，不計(jì)其他的阻力，重力加速度為g，則

(1)小車(chē)受斜面的阻力與車(chē)對(duì)斜面的壓力之比等于_______________；

(2)從小車(chē)?yán)锩看文贸霾煌瑪?shù)量的鉤碼掛到m2的下方，測(cè)得每次由靜止釋放小車(chē)的x－t2圖像在誤差允許的范圍內(nèi)均為傾斜的直線(xiàn)。那么當(dāng)轉(zhuǎn)移n個(gè)鉤碼時(shí)，若小車(chē)的加速度a大小為_____，則驗(yàn)證了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系是符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律的；

(3)在(2)的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)轉(zhuǎn)移的鉤碼個(gè)數(shù)n=2時(shí)，則小車(chē)的x－t2圖像的斜率等于______。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1]設(shè)小車(chē)斜面的阻力與車(chē)和斜面間壓力之比為，小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，有

解得

(2)[2]當(dāng)轉(zhuǎn)移n個(gè)鉤碼時(shí),加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系若符合牛頓運(yùn)動(dòng)定律，則有

解得

(3)[3]x-t2圖像的斜率

當(dāng)轉(zhuǎn)移的鉤碼個(gè)數(shù)n=2時(shí)，有