某物理課外小組利用圖1中的裝置探究物體加速度與其所受外力之間的關係。圖1中,利用鐵架臺固定一輕質滑輪,跨過滑輪...

問題詳情：

某物理課外小組利用圖1中的裝置探究物體加速度與其所受外力之間的關係。圖1中,利用鐵架臺固定一輕質滑輪,跨過滑輪的輕質細繩懸吊相同的兩個物塊,質量均爲M,物塊A側面粘貼小遮光片,其寬度爲d、質量忽略不計。在物塊下各掛5個相同的小鉤碼,質量均爲。光電門透過連接杆固定於鐵架臺上,並處於同一豎直線上,且光電門之間的距離爲h。兩光電門與數字計時器相連(圖中未畫出)可記錄遮光片透過光電門的時間。整個裝置現處於靜止狀態,取當地的重力加速度,實驗步驟如下:

(1)將n(依次取)個鉤碼從物塊B的下端摘下並掛在物塊A下端的鉤碼下面。釋放物塊,用計時器記錄遮光片透過光電門的時間,由勻變速運動規律可得到物塊A下落過程的加速度_______(用“”表示)。

(2)該小組同學測量的數據見下表。他們將表格中的數據轉變爲座標點畫在圖2的座標系中,並作出圖像。從圖像可以得出:當物體質量一定時,物體的加速度與其所受的外力成_______(填“正比”或“反比”)。

(3)該小組同學利用圖像,進一步求得物塊A(或B)的質量M爲_______kg(結果保留2位有效數字)。

(4)若實驗過程中摩擦阻力的影響明顯(可看成定值),用上述方法得到的物塊質量M的測量值_______物塊質量的真實值(填“大於”“小於”或“等於”)。

【回答】

(1)

(2)正比

(3)0.45

(4)等於

解析：(1)物塊A透過光電門時的速度分別是,從C到D過程,由勻變速直線運動的速度位移公式得,加速度;

(2)以兩物塊和10個小鉤碼組成的系統爲研究對象,由牛頓第二定律得,由圖像可知,物塊的加速度與其所受的外力成正比;

(3)由牛頓第二定律得,由題圖像可知,圖像的斜率,解得;

(4)若存在摩擦阻力f,由牛頓第二定律得,解得加速度,圖像的斜率不受摩擦阻力f的影響,所以物塊質量M的測量值等於真實值。

知識點：牛頓第二定律

題型：實驗,探究題