Question

【題目】某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，帶有定滑輪的長木板上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光片，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．

（1）為了使力傳感器的示數(shù)等于小車（包括擋光片、傳感器）所受合外力，需要做的操作是 ．
（2）實(shí)驗(yàn)獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：力傳感器示數(shù)T，小車（包括擋光片、傳感器）質(zhì)量為M，擋光片的寬度d，光電門1和光電門2的擋光時(shí)間分別為t1 ， t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），兩光電門之間的距離x，則該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式是（用題中提供的物理量和符號(hào)）．
（3）以下操作能提高實(shí)驗(yàn)經(jīng)度的是 ．
A.讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
B.采用寬度較小的擋光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
C.改變小車的質(zhì)量后重新平衡摩擦力
D.小車的初位置盡可能靠近光電門1．

Answer 1

【答案】
（1）調(diào)整長木板左端的高度,以平衡小車所受到的摩擦力
（2）T=
（3）B
【解析】解：（1）為了使力傳感器的示數(shù)等于小車（包括擋光片、傳感器）所受合外力，必須調(diào)整長木板左端的高度，以平衡小車所受到的摩擦力；（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．

滑塊通過光電門1速度為：

滑塊通過光電門2速度為：

滑塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有：v22﹣v12=2ax，

則加速度為：a= ，

根需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：T=ma= = （3）光電門測(cè)速度的原理是用平均速度來代替瞬時(shí)速度，故采用寬度較小的擋光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B符合題意，ACD不符合題意

所以答案是：（1）調(diào)整長木板左端的高度，以平衡小車所受到的摩擦力；（2）T= （3）B