Question

【題目】太空中運行的宇宙飛船處于完全失重狀態，我國“神州十號”宇航員王亞平在太空授課時，利用質量測量儀完成了測量聶海勝質量的實驗。受這一實驗啟發，某實驗小組在實驗室也完成了一個不用天平測量物體質量的實驗：如圖所示，在光滑水平臺面右端固定一個永磁恒力器。在臺面左端放一輛小車，車上固定一遮光條，遮光條寬度為d，永磁恒力器通過一根細線給小車提供恒定拉力F，使小車由靜止開始依次經過兩個光電門，光電門1、2記錄的擋光時間分別為、，測得兩光電門中心間距為x，不計遮光條質量。根據以上實驗數據可得小車質量。

小車通過光電門1和光電門2的速度分別為：______，______。

小車在運動過程中的加速度為______。

小車的質量為______。

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度。
小車通過光電門1速度為：，
小車通過光電門2速度為：

（2）根據運動學公式，則其加速度為：

（3）對小車，由牛頓第二定律有，對小車通過兩光電門間距離的過程，由加速度表達式，則小車的質量為：；