Question

3．某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，方法如下：在水平軌道的B點(diǎn)固定一個(gè)光電門，A點(diǎn)有一個(gè)小車，小車上有一個(gè)寬度為d的遮光條，用重物通過(guò)細(xì)線拉小車，小車在A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．

（1）若A、B之間的距離為L(zhǎng)，遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為t，則小車的加速度a=$\frac{1y0zbzw^{2}}{2L{t}^{2}}$．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，把重物的重力當(dāng)作小車受到的合力，實(shí)驗(yàn)中缺少的一個(gè)重要步驟為平衡摩擦力．設(shè)重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，則m遠(yuǎn)小于M（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）．
（3）若甲、乙兩個(gè)同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，為方便對(duì)比，兩個(gè)同學(xué)畫(huà)圖時(shí)橫、縱坐標(biāo)的標(biāo)度都是一樣的，各自得到了a-F圖象如圖2所示，圖象的斜率不同說(shuō)明兩位同學(xué)使用的器材中質(zhì)量是不同的，且大小關(guān)系是m_甲＞m_乙．

Answer 1

分析 根據(jù)中時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即可求解B點(diǎn)的速度，再利用加速度公式a=$\frac{{v}^{2}}{2L}$，即可求解；
當(dāng)平衡摩擦力，且小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量時(shí)，即有重物的重力等于小車的合力．

解答 解：（1）小車到達(dá)A點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_B=$\fraczljlcuv{t}$．
再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，則有，${v}_{B}^{2}$=2aL，
解得：a=$\frac{skn0qyq^{2}}{2L{t}^{2}}$；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，把重物的重力當(dāng)作小車受到的合力，首先平衡摩擦力，再有小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量．
（3）根據(jù)a=$\frac{F}{m}$ 知，圖線的斜率為小車和車上砝碼的質(zhì)量的倒數(shù)，斜率不同，知小車的總質(zhì)量不同．
由題目圖可知，m_甲＞m_乙，
故答案為：（1）$\frac{bo24rdb^{2}}{2L{t}^{2}}$；
（2）平衡摩擦力，遠(yuǎn)小于；
（3）質(zhì)量，m_甲＞m_乙．

點(diǎn)評(píng) 掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，理解小車的合力與重物的重力大小相等的條件，同時(shí)本題要能分析圖線斜率不同的原因，會(huì)根據(jù)牛頓第二定律得出斜率的物理意義，從而進(jìn)行判斷．