用圖示裝置測量重錘的質量M，在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝...

問題詳情：

用圖示裝置測量重錘的質量M，在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門。調整重錘的高度，使其從適當的位置由靜止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0；從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t1、t2……，計算出，……

(1)擋光時間為t0時，重錘的加速度為a0，從左側取下i塊鐵片置於右側重錘上時，對應的擋光時間為ti，重錘的加速度為則_______；（結果用t0和ti表示）

(2)a0的表示式為a0=_______（用M，n，m0和g表示，g表示重力加速度），作出的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則重錘的質量M=_______。（用k，n，m0表示）

(3)若重錘的質量約為300g，為使實驗測量資料合理，鐵片質量m0比較恰當的取值是_______。

A．lg    B．5g    C．40g    D．100g

【回答】

            C   

【詳解】

(1)遮光片經過光電門時的速度

，

重錘做初速度為零的勻加速直線運動，由速度位移公式得

，

整理得

(2)由牛頓第二定律得

解得

由牛頓第二定律得

整理得

則的圖線的斜率

解得

(3)如果鐵片的質量太小，移動鐵片時重錘的加速度變化很小，不便於測量，如果鐵片的質量太大，加速度變化太大也不利於測量，如果鐵片質量太大甚至重錘會上升，如果重錘的質量為300g，鐵片的質量如果為1g或3g，鐵片質量太小，如果鐵片質量為300g，鐵片質量與重錘質量相等，這是錯誤的，因此鐵片質量為40g比較合理

故選C。

知識點：實驗：探究加速度與力、質量的關係

題型：實驗,探究題