Question

)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)。

(1)该实验中小车所受的合力　　 (选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?　   (选填“需要”或“不需要”)

(2)实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度l,光电门1和2的中心距离为s。某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t₁、t₂(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的关系式是　                       。

Answer 1

【解析】(1)由于力传感器显示拉力的大小,而拉力的大小就是小车所受的合力,故不需要让砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。

(2)由于挡光板的宽度l很小,故小车在光电门1处的速度v₁=,在光电门2处的速度为v₂=,由-=2as得a==(-)。故验证的关系式为F=Ma=(-)=(-)

答案:(1)等于　不需要　(2)F=(-)