Question

13．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“物塊的加速度與力的關(guān)系”，他將光電門(mén)固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同質(zhì)量的重物（用m表示其質(zhì)量）通過(guò)細(xì)線(xiàn)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(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度為d，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為△t，則物塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為 $\frac23shphp{△t}$（用所給物理量的符號(hào)表示）．
（2）若測(cè)得AB間的距離為s，則結(jié)合（1）可得物塊的加速度a=$\frac{khuspmo^{2}}{2s△{t}^{2}}$（用所給物理量的符號(hào)表示），細(xì)線(xiàn)對(duì)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(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度．
（2）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車(chē)質(zhì)量M不變，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度v=$\frac2b4vhzg{△t}$；
（2）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車(chē)質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，a=$\frac{{v}^{2}}{2s}=\frac{swjb723^{2}}{2s△{t}^{2}}$，
而a=$\frac{F}{M}$=$\frac{mg}{M}$，
而實(shí)際的操作中，小物塊的重力提供小車(chē)與小物塊共同的加速度，即：$a′=\frac{mg}{m+M}$，此時(shí)的拉力：$F=Ma′=\frac{Mmg}{m+M}＜mg$；
故答案為：（1）$\frac887yl3n{△t}$；（2）$\frac{fehr8sp^{2}}{2s△{t}^{2}}$，＜

點(diǎn)評(píng) 該題考查加速度的測(cè)量，處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．