Question

【題目】如圖所示，在水平放置的氣墊導(dǎo)軌（能大幅度的減少摩擦阻力）上有一帶有方盒的滑塊，質(zhì)量為M，氣墊導(dǎo)軌右端固定一定滑輪，細(xì)線繞過滑輪，一端與滑塊相連，另一端掛有6個(gè)鉤碼，設(shè)每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，且M=4m．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖所示，則寬度d=_________cm；

（2）某同學(xué)打開氣源，將滑塊由靜止釋放，滑塊上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t，則滑塊通過光電門的速度為___________(用題中所給字母表示)；

（3）開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)線另一端掛有6個(gè)鉤碼，由靜止釋放后細(xì)線上的拉力為F1，接著每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將1個(gè)鉤碼移放到滑塊上的方盒中，當(dāng)只剩3個(gè)鉤碼時(shí)細(xì)線上的拉力為F2，則F1 _________2F2（填“大于”、“等于”或“小于”）；

（4）若每次移動(dòng)鉤碼后都從同一位置釋放滑塊，設(shè)擋光片距光電門的距離為L，懸掛著的鉤碼的個(gè)數(shù)為n，測(cè)出每次擋光片通過光電門的時(shí)間為t，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，并繪出圖像，已知圖線斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>________（用題中字母表示）．

Answer 1

【答案】 （1）0.520cm； （2）d/t； （3）小于； （4）5d2/kL

【解析】（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm，則最終讀數(shù)為5.20mm=0.520cm．
（2）極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，則滑塊通過光電門的速度 ．
（3）對(duì)整體分析， ，隔離對(duì)滑塊分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F1=Ma1=4m×0.6g=2.4mg， ，隔離對(duì)滑塊分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F2=7ma2=2.1mg，知F1＜2F2．
（4）滑塊通過光電門的速度，根據(jù)v2=2aL得， ，
因?yàn)?/span> ，代入解得 ，
圖線的斜率 ，解得 ．