Question

【題目】用圖示裝置測量一塊鐵片的質量m。在定滑輪左側掛上n塊質量均為m的鐵片，右側掛一重錘，重錘下端貼有一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門。已知重錘和遮光片的總質量為M（M為已知量）。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t02、t12…．

（1）擋光時間為t0時，重錘的加速度為a0。從左側取下i塊鐵片置于右側重錘上時，對應的擋光時間為ti，重錘的加速度為ai。則 =_____。（結果用t0和ti表示）

（2）作出﹣i的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則一塊鐵片的質量m=_____。

（3）若每次實驗時受到的阻力大小恒定，則由于阻力的影響，會使得測量結果_____(填寫“偏大”、“偏小”、“無影響”）

Answer 1

【答案】 偏大

【解析】

（1）擋光時間為t0時，設遮光條寬度為d，初始位置到光電門距離為h，通過光電門速度，重物做勻加速：；擋光時間為ti，通過光電門速度，重物做勻加速：，解得：=

（2）根據牛頓第二定律得： ， ，整理得： ，斜率為，所以

（3）由于阻力存在根據牛頓第二定律：；，整理：，，斜率變大，，導致m偏大。