Question

【題目】在研究“加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)學(xué)過的理論設(shè)計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導(dǎo)軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導(dǎo)軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實(shí)驗(yàn)中測出了滑塊釋放點(diǎn)到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）

（1）本實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；

（2）該同學(xué)作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點(diǎn)的直線，間接驗(yàn)證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點(diǎn)有無改變__ （選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。

Answer 1

【答案】鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量 無 滑塊質(zhì)量

【解析】

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度

a=

隔離對滑塊分析，可知細(xì)繩上的拉力

FT=Ma=

要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M，這時有FT；

（2）滑塊的加速度a=，當(dāng)s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認(rèn)為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過v2﹣m的關(guān)系可以間接驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系，在該實(shí)驗(yàn)中，s不變，v2—m的關(guān)系圖象是一條過原點(diǎn)的直線，所以每次小車的釋放點(diǎn)無改變；

因?yàn)?/span>a與F成正比，則有：，則，結(jié)合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。