Question

)某探究學習小組的同學們要驗證“牛頓運動定律”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實驗時,調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)。

(1)該實驗中小車所受的合力　　 (選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?　   (選填“需要”或“不需要”)

(2)實驗獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,擋光板的寬度l,光電門1和2的中心距離為s。某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t₁、t₂(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該實驗要驗證的關(guān)系式是　                       。

Answer 1

【解析】(1)由于力傳感器顯示拉力的大小,而拉力的大小就是小車所受的合力,故不需要讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。

(2)由于擋光板的寬度l很小,故小車在光電門1處的速度v₁=,在光電門2處的速度為v₂=,由-=2as得a==(-)。故驗證的關(guān)系式為F=Ma=(-)=(-)

答案:(1)等于　不需要　(2)F=(-)