用如圖所示裝置測量重錘的質量M,其主要實驗步驟如下: (1)在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片,...
問題詳情:
用如圖所示裝置測量重錘的質量M,其主要實驗步驟如下:
(1)在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片,重錘下端貼一遮光片,鐵架台上安裝有光電門;
(2)調整重錘的高度,使其從適當的位置由靜止開始下落,讀出遮光片通過光電門的時間to;
(3)從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上,讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落,計時器記錄的擋光時 間分別為tl、t2……。
根據上述實驗回答下列問題:
①擋光時間為t時,重錘的加速度為a0;從左側取下1塊鐵片置於右側重錘上時,對應的擋光時間為tl,重錘的加速度為a1,則
= (結果用t0和t1表示)。
②設從左側取下i塊鐵片置於右側重錘上時,重錘下落的加速度為ai,根據實驗數據,
作出一i的圖線是一條直線,若直線的斜率為k,則重錘的質量M=____。
【回答】
①(3分)②(3分)
解析:①設擋光條的寬度為d,則重錘到達光電門的速度v=,當擋光時間為t0時的速度,擋光時間為t1時的速度,重錘在豎直方向做勻加速直線運動,則有:,,聯立可得:
(2)根據牛頓第二定律得:,,解得:,作出﹣i的圖線的斜率為k,則,解得:
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題