Question

8分）某同學在“研究小車的加速度與質量關系"的探究實驗中，使用的裝置如圖所示．他將光電門固定在光滑水平軌道上的某點B，用同一重物拉不同質量的小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）若遮光板的寬度d="1.2cm." 實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=4.0×10^-2s，則小車經過光電門時的瞬時速度為  m/s；
（2）若再用米尺測量出光電門到小車出發(fā)點之間的距離為s，則計算小車加速度大小的表達式為a=    （各量均用字母表示）；
（3）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質量m與小車的質量M間應滿足的關系為      ；
（4）測出對應不同質量的小車上遮光板通過光電門的時間Δt，然后經過數(shù)據(jù)分析得出(Δt)²與小車的質量M成正比．則能得出的結論是      ．

Answer 1

（1）0.30（2分） （2）（2分）  （3）m<<M（2分） 
（4）外力不變時，物體運動的加速度與質量成反比（2分）

試題分析：（1）小車經過光電門時的瞬時速度為
（2）由，，聯(lián)立解得a=
（3）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質量m要遠小于小車的質量M，則滿足的關系為m<<M。
（4）因用同一重物拉不同質量的小車，得外力不變，由a=知(Δt)²與小車的加速度a成反比，(Δt)²與小車的質量M成正比，所以得到外力不變時，物體運動的加速度與質量成反比。
點評：學生明確“研究小車的加速度與質量關系"的探究實驗中，重物的質量m要遠小于小車的質量M，能靈活運用速度的定義式，運動學公式解題。