Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。一斜面固定在足夠高的水平桌面邊緣，斜面足夠長，斜面上一輛總質(zhì)量為m1(含里面放著的若干個質(zhì)量均為m0的鉤碼）的小車通過輕繩跨過斜面頂端的固定滑輪與質(zhì)量為m2的鉤碼相連。斜面底端固定的位移傳感器可以測定小車離斜面底端的位移x，并可以用計算機(jī)描述出a－t圖像和x－t2圖像（t為小車運動時間），還可以計算圖像的斜率。某時刻，調(diào)節(jié)斜面傾角，當(dāng)傾角為時，釋放小車和鉤碼，給小車沿斜面向上的初速度，測得運動后的小車的x－t圖像在誤差允許的范圍內(nèi)為一條傾斜的直線。小車受斜面的阻力與車對斜面的壓力成正比，不計其他的阻力，重力加速度為g，則

(1)小車受斜面的阻力與車對斜面的壓力之比等于_______________；

(2)從小車?yán)锩看文贸霾煌瑪?shù)量的鉤碼掛到m2的下方，測得每次由靜止釋放小車的x－t2圖像在誤差允許的范圍內(nèi)均為傾斜的直線。那么當(dāng)轉(zhuǎn)移n個鉤碼時，若小車的加速度a大小為_____，則驗證了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系是符合牛頓運動定律的；

(3)在(2)的實驗中，當(dāng)轉(zhuǎn)移的鉤碼個數(shù)n=2時，則小車的x－t2圖像的斜率等于______。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1]設(shè)小車斜面的阻力與車和斜面間壓力之比為，小車勻速運動，有

解得

(2)[2]當(dāng)轉(zhuǎn)移n個鉤碼時,加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系若符合牛頓運動定律，則有

解得

(3)[3]x-t2圖像的斜率

當(dāng)轉(zhuǎn)移的鉤碼個數(shù)n=2時，有