题目内容
【题目】如图所示的装置可以用作“探究牛顿第二定律”.在气垫导轨上安装了两光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连.实验时,测出光电门1、2间的距离为L,遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量为M.
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(1)完成下列实验步骤中的填空:
A.安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.实验时要调整气垫导轨水平,不挂钩码和细线,接通气源,释放滑块,如果滑块______,则表示气垫导轨已调整至水平状态;
C.挂上钩码后,接通气源,再放开滑块,记录滑块通过光电门1的时间
和通过光电门2的时间
,若弹簧测力计的示数为F,要验证牛顿第二定律的表达式为__________________;
D.改变钩码的质量,重复步骤C,求得滑块在不同合力作用下的动能变化量
和加速度a.
(2)若利用前面所测得的数据,可求得钩码和动滑轮的总质量为__________________.
【答案】静止
【解析】
解:(1)不挂钩码和细线,接通气源,释放滑块,如果滑块静止,则表示气垫导轨已调整至水平状态;弹簧测力计的示数F等于绳拉力即为滑块和遮光条的合外力,滑块和遮光条做匀加速直线运动,有
,若满足
,则可验证牛顿第二定律.
(2)由装置图可得钩码加速度
,对钩码由牛顿第二定律得
,联立可得![]()
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