Question

【題目】某同學為驗證牛頓第二定律而設計的滑輪裝置，實驗裝置如圖所示，圖中繩子不可伸長，已知左側托盤及砝碼質量為m1，右側托盤及砝碼質量為m2，且m1>m2，現由靜止釋放左側托盤，測量系統加速度。然后改變m1 、m2質量，重復實驗多次。

（1）該同學利用圖示實驗裝置求得左側托盤及砝碼的加速度的表達式= ________（用字母m1、m2及g表示）

（2）該同學認為，只要保持______不變，即可得出m1、m2系統的加速度與系統的合外力成正比；只要保持______不變，即可得出m1、m2系統的加速度與系統的總質量成反比。

（3）該同學用此裝置多次測量系統的加速度a，并用天平測出m1、m2的質量，利用（1）中的表達式計算出系統的加速度，發現a總是______（填“大于”“等于”或“小于”）

Answer 1

【答案】 小于

【解析】（1）設線的拉力為T，以左側托盤及砝碼為對象根據牛頓第二定律： ，以右側托盤及砝碼為對象根據牛頓第二定律： ，聯立解得： 。

（2）根據可知，只要保持不變，即可得出m1、m2系統的加速度與系統的合外力成正比；只要保持不變，即可得出m1、m2系統的加速度與系統的總質量成反比。

（3）在下落的過程中存在阻力，所以a總是小于。