Question

3．某同學用如圖1所示的實驗裝置做“探究加速度與合力的關系”的實驗，方法如下：在水平軌道的B點固定一個光電門，A點有一個小車，小車上有一個寬度為d的遮光條，用重物通過細線拉小車，小車在A點由靜止開始運動．

（1）若A、B之間的距離為L，遮光條通過光電門的時間為t，則小車的加速度a=$\frac{eoltlx4^{2}}{2L{t}^{2}}$．
（2）本實驗中，把重物的重力當作小車受到的合力，實驗中缺少的一個重要步驟為平衡摩擦力．設重物的質量為m，小車的質量為M，則m遠小于M（填“遠大于”或“遠小于”）．
（3）若甲、乙兩個同學用同一裝置做實驗，為方便對比，兩個同學畫圖時橫、縱坐標的標度都是一樣的，各自得到了a-F圖象如圖2所示，圖象的斜率不同說明兩位同學使用的器材中質量是不同的，且大小關系是m_甲＞m_乙．

Answer 1

分析 根據中時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，即可求解B點的速度，再利用加速度公式a=$\frac{{v}^{2}}{2L}$，即可求解；
當平衡摩擦力，且小車的質量遠大于重物的質量時，即有重物的重力等于小車的合力．

解答 解：（1）小車到達A點的瞬時速度v_B=$\frac9uc4o9v{t}$．
再由運動學公式，則有，${v}_{B}^{2}$=2aL，
解得：a=$\frac{haaxjel^{2}}{2L{t}^{2}}$；
（2）本實驗中，把重物的重力當作小車受到的合力，首先平衡摩擦力，再有小車的質量必須遠大于重物的質量．
（3）根據a=$\frac{F}{m}$ 知，圖線的斜率為小車和車上砝碼的質量的倒數，斜率不同，知小車的總質量不同．
由題目圖可知，m_甲＞m_乙，
故答案為：（1）$\frac{dgdpd9z^{2}}{2L{t}^{2}}$；
（2）平衡摩擦力，遠小于；
（3）質量，m_甲＞m_乙．

點評 掌握運動學公式，理解小車的合力與重物的重力大小相等的條件，同時本題要能分析圖線斜率不同的原因，會根據牛頓第二定律得出斜率的物理意義，從而進行判斷．