問題詳情:
在研究“加速度與力的關係”實驗中,某同學根據學過的理論設計瞭如下裝置(如圖*):水平桌面上放置了氣墊導軌,裝有擋光片的滑塊放在氣墊導軌的某處(檔光片左端與滑塊左端齊平)。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門(固定)的距離爲s,擋光片經過光電門的速度爲v,鉤碼的質量爲m,(重力加速度爲g,摩擦可忽略)
(1)本實驗中鉤碼的質量要滿足的條件是__;
(2)該同學作出了v2—m的關係圖象(如圖乙),發現是一條過原點的直線,間接驗*了“加速度與力的關係”,依據圖象,每次小車的釋放點有無改變__ (選填“有”或“無”),從該圖象還可以求得的物理量是__。
【回答】
鉤碼質量遠小於滑塊質量 無 滑塊質量
【解析】
(1)設鉤碼質量爲m,滑塊質量爲M,對整體分析,根據牛頓第二定律,滑塊的加速度
a=
隔離對滑塊分析,可知細繩上的拉力
FT=Ma=
要保*繩子的拉力FT等於鉤碼的重力mg,則鉤碼的質量m要遠小於滑塊的質量M,這時有FT;
(2)滑塊的加速度a=,當s不變時,可知加速度與v2成正比,滑塊的合力可以認爲等於鉤碼的重力,滑塊的合力正比於鉤碼的質量,所以可透過v2﹣m的關係可以間接驗*加速度與力的關係,在該實驗中,s不變,v2—m的關係圖象是一條過原點的直線,所以每次小車的釋放點無改變;
因爲a與F成正比,則有:,則,結合圖線的斜率可以求出滑塊的質量M。
知識點:牛頓第二定律
題型:實驗,探究題