Question

【題目】某小組利用如圖甲所示的裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。將光電門固定在光滑軌道上的B點，質量為M的小車中放置了N個相同的鉤碼，每個鉤碼質量為m，每次從小車里拿出一個鉤碼掛到繩子下端，讓小車從位置A由靜正釋放，記下遮光條的擋光時間，已知重力加速度為g：

(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=_______cm；

(2)某次實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，測得遮光條通過光電門的擋光時間為2×10—2s，則小車經過光電門時的速度大小為____________m/s（計算結果保留兩位有效數字）；

(3)某次實驗時，從小車中取出n個鉤碼掛在繩子下端，測出A、B之間的距離為x，遮光條通過光電門的擋光時間為，若要驗證牛頓第二定律，則應滿足的表達式為______（用題中給出的字母表示）。

Answer 1

【答案】0.455 0.23

【解析】

(1)[1]由圖可得

(2)[2]根據

代入解得

(3)[3]由題意得，根據牛頓第二定律可得

即