Question

（1）如图1，是研究牛顿第二定律的实验装置，要求用该装置测定重力加速度g．（已平衡摩擦力）

①按正确操作得到的一条纸带如图2所示，打相邻两点的时间间隔为T．则车运动的加速度大小a=

S2-2S1

T2

（用s₁、s₂、s₃和T表示）．
②还需要测量的物理量是

小车的质量M，沙桶质量m

（明确写出物理量的名称和符号），计算重力加速度的公式g=

m+M

m

a

（用该步和 （1）中测得的物理量a表示）．

Answer 1

分析：①平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．
物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，同时根据逐差法△x=aT²可以求出物体加速度的大小．
②根据受力分析，结合牛顿第二定律，即可求解．

解答：解：①物体做匀变速直线运动，则根据△x=aT²可以
得出a=

S2-S1-S1

T2

=

S2-2S1

T2

②对M受力分析，根据牛顿第二定律，则有：T=Ma
对m受力分析，根据牛顿第二定律，则有mg-T=ma
由上综合而得，重力加速度的公式g=

m+M

m

a
因此需要测量：小车的质量M，沙桶质量m．
故答案为：①

S2-2S1

T2

；②小车的质量M，沙桶质量m；

m+M

m

a．

点评：考查△x=aT²可以求出物体加速度的大小，掌握受力分析与牛顿第二定律的应用．