题目内容
6．在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）．实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s，挡光片经过光电门的速度为v，钩码的质量为m．（重力加速度为g，摩擦可忽略）
（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是钩码质量远小于滑块质量．
（2）该同学作出了v2-m的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”．依据图象，每次小车的释放点有无改变？无 （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是滑块质量．
分析 （1）通过整体法和隔离法，结合牛顿第二定律求出拉力和重物重力的关系，判断重力表示拉力的条件．
（2）根据速度位移公式得出v2与a的关系，抓住钩码重力表示小车的合力分析判断．
解答 解：（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=$\frac{mg}{M+m}$，隔离对滑块分析，可知T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，要保证重物的重力等于绳子的拉力，则钩码的质量远小于滑块的质量．
（2）滑块的加速度a=$\frac{{v}^{2}}{2s}$，当s不变时，可知加速度与v2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，所以滑块的合力正比于钩码的质量，可知通过v2-m的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s不变，即每次小车的释放点无改变．
因为a与F成正比，则有：$\frac{{v}^{2}}{2s}=\frac{mg}{M}$，结合图线的斜率可以求出滑块的质量．
故答案为：（1）钩码质量远小于滑块质量；（2）无，滑块质量．
点评 解决本题的关键知道间接测量的原理，关键推导出表达式，从而分析判断，知道钩码重力表示拉力的条件，难度中等．
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