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实验：探究加速度与力、质量的关系
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为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t
网友投稿 2022-10-27 00:00:00 互联网
◎ 题目
为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G
1
、G
2
为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G
1
、G
2
光电门时，光束被遮挡的时间△t
1
、△t
2
都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距为x（满足x＞＞d），牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）若实验测得△t足够小，且△t
1
=150ms、△t
2
=100ms，d=3.0cm，X=50.0cm，则滑行器运动的加速度a=______m/s
2
．若取M=400g，在保证M＞＞m的条件下，如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力，则牵引砝码的质量m=______kg．（取g=10m/s
2
）
（2）在（1）中，实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比______．（填偏大、偏小或相等）
◎ 答案
（1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门1时的瞬时速度v
1
=
d
t
1
=
0.03
0.15
=0.2m/s
，
滑块经过光电门2时的瞬时速度v
2
=
d
t
1
=
0.03
0.1
=0.3m/s
．
根据
v
2
2
-v
1
2
=2aX得，
a=
(0.3)
2
-(0.2)
2
2×0.5
=0.05m
/s
2
；
M＞＞m的条件下，合外力等于砝码的重力，则mg=Ma，
解得：m=0.002kg；
（2）对M和m整体分析，有：a=
mg
M+m
，则绳子的拉力F=Ma=
mg
1+
m
M
＜mg，所以实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比偏小；
故答案为：0.05；0.02；偏小
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t…”主要考查了你对 【实验：探究加速度与力、质量的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/330433.html
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