Question

某小组用如图所示的装置验证牛顿第二定律。一端带有滑轮的光滑长木板固定放置，1、2是两个固定的光电门传感器，两光电门中心间的距离为L。小车甲上固定一宽度为d的挡光片，在重物乙的牵引下，小车从木板的左端开始向右加速运动。

（1）实验中，光电门1、2记录的挡光时间分别为Δt₁和Δt₂，则小车经过光电门1时的速度为_________，小车加速度的大小为___________。

（2）为了研究在外力一定时加速度与质量的关系，可以改变________（选填“小车甲”或“重物乙”）的质量，多次重复操作，获得多组加速度a与质量m的数据，用这些数据绘出的图像可能是下图中

的____

（3）在上述实验中，计算加速度时以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度，采用这种方法，加速度的测量值比真实值_______（填“大”或“小”）。

Answer

（1） ， （2）小车甲; B （3）大

【解析】（1）小车通过光电门1的瞬时速度为： ，小车通过光电门2的瞬时速度为： ，根据位移速度公式： ，解得： 。

（2）为了研究在外力一定时加速度与质量的关系，保持小车的质量不变，故填小车甲。

（3）由牛顿第二定律： ，变形得： ，所以做图象，故选B.

（4）真实速度为挡光片前边缘到达光电门中心的瞬时速度，但测量的速度却为此瞬间之后之后的瞬时速度，显然偏大，故测得的加速度偏大。