Question

【題目】如圖甲所示，一端帶有定滑輪的長木板放置在水平桌面上，靠近長木板的左端固定有一光電門，右端放置一帶有擋光片的小車，小車和擋光片的總質量為M，細線繞過定滑輪，一端與小車相連，另一端掛有6個鉤碼，已知每個鉤碼的質量為m，且M = 4m。

⑴用游標卡尺測出小車上的擋光片的寬度，讀數如圖乙所示，則擋光片寬度d =___cm。

⑵實驗時為了消除摩擦力的影響，可以把木板右端適當墊高，調節木板的傾斜度，直到使小車在不受繩的拉力時能沿木板做勻速運動。

⑶將小車從木板右端由靜止釋放，小車上的擋光片通過光電門的時間為，則小車通過光電門的速度為______________（用題目所給字母表示）。

⑷開始實驗時，細線另一端掛有6個鉤碼，由靜止釋放小車后細線上的拉力為F1，接著每次實驗時將1個鉤碼移放到小車上，當細線掛有3個鉤碼時細線上的拉力為F2，則F1____2 F2（填“大于”、“等于”或“小于”）。

⑸若每次移動鉤碼后都從同一位置釋放小車，設擋光片與光電門的距離為L，細線所掛鉤碼的個數為n，測出每次擋光片通過光電門的時間為t，測出多組數據，并繪出圖象如圖丙所示，已知圖線斜率為k，則當地重力加速度為________（用題目所給字母表示）。

Answer 1

【答案】(1)0.520； (3)； (4)小于； (5).

【解析】

(1)游標卡尺的主尺讀數為5mm，游標讀數為0.05×4mm=0.20mm，則最終讀數為5.20mm=0.520cm；

(3)極短時間內的平均速度等于瞬時速度的大小,則滑塊通過光電門的速度v=d/t1；

(4)對整體分析，a1==0.6g，隔離對滑塊分析，

根據牛頓第二定律得，F1=Ma1=4m×0.6g=2.4mg，

a2==0.3g，隔離對滑塊分析，根據牛頓第二定律得，F2=7ma2=2.1mg，知F1<2F2；

(5)滑塊通過光電門的速度v=d/t，

根據v2=2aL得，，

因為a=，代入解得n=，

解得,當地重力加速度為g=.

故答案為：(1)0.520；(3)；(4)小于；(5).