Question

為了探究加速度與力、質量的關系，使用如下圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G₁、G₂為兩個光電門，它們與數字計時器相連，當滑行器通過G₁、G₂光電門時，光束被遮擋的時間Δt₁、Δt₂都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為d，光電門間距為x（滿足x ＞＞d），牽引砝碼的質量為m.。回答下列問題：

(1) 若實驗測得Δt足夠小，且Δt₁ = 150ms、Δt₂ = 100ms，d = 3．0cm，X = 50．0cm，則滑行器運動的加速度 a =          m/s²。 若取M ＝ 400g，在保證M＞＞m的條件下，如果認為繩子牽引滑塊的力等于牽引砝碼的總重力，則牽引砝碼的質量m =       kg。（取g = 10m/s²）
(2) 在(1)中，實際牽引砝碼的質量與上述的計算值相比          。（填偏大、偏小或相等）

Answer 1

（1） 0.05   0.02  （2）偏大

試題分析：（1）光電門的實際作用就是求出經過光電門時物體的速度，即，，所以加速度為，根據題意則即0.002Kg
（2）實際上，在計算時忽略了砝碼質量，因此實際牽引砝碼的質量比上述的計算值大
點評：本題在考察過程中，通過現代傳感器考察了學生們對實驗原理的理解和掌握情況。要清楚傳感器的作用實際上是測瞬時速度的儀器