Question

【題目】某同學(xué)用長(zhǎng)木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。裝置如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)前先用游標(biāo)卡尺測(cè)出安裝在小車上遮光條的寬度為d。

（2）按圖示安裝好裝置，將長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，輕推不連接砝碼盤的小車，如果計(jì)時(shí)器記錄小車通過(guò)光電門的時(shí)間t1、t2滿足t1_______t2（填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。

（3）保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過(guò)光電門A、B的時(shí)間分別為t1、t2，測(cè)出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_____（用測(cè)出的物理量字母表示）。

（4）保持兩個(gè)光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，測(cè)出多組加速度a的值，及對(duì)應(yīng)的小車質(zhì)量M，作出圖像。若圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，則得出的結(jié)論_________。

Answer 1

【答案】等于 合外力不變時(shí)，小車的加速度與質(zhì)量成反比（與質(zhì)量的倒數(shù)成正比）

【解析】

（2）[1]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來(lái)抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長(zhǎng)木板上，掛好紙帶（紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長(zhǎng)木板靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運(yùn)動(dòng)（紙帶上兩點(diǎn)的距離相等）即可，此時(shí)小車通過(guò)光電門的時(shí)間t1、t2，當(dāng)滿足t1等于t2，則摩擦力得到了平衡；

（3）[2]遮光條經(jīng)過(guò)光電門A時(shí)的速度為

經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)的速度為

根據(jù)速度位移公式有

解得

（4）[3]設(shè)小車的加速度為a，小車的合外力F，以小車為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

由上可知，合外力不變時(shí)，小車的加速度與質(zhì)量成反比（與質(zhì)量的倒數(shù)成正比）。