Question

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m₀的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t₁、t₂…，计算出t₀²、t₁²…．

（1）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀．从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t_i，重锤的加速度为a_i．则=__________．（结果用t₀和t_i表示）

（2）作出﹣i的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=__________．

（3）若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m₀比较恰当的取值是__________．

A．1g         B．5g           C．40g          D．100g．

Answer

（1） （2） （3）C

【解析】

试题分析：（1）挡光时间为t0时，重物通过光电门的速度，挡光时间为t1时，重物通过光电门的速度，由得：；

（2）由题意知，，则，的图线的斜率，可得；

（3）要使每次移动铁片加速度的变化明显，也就是做出的的图线斜率较大，又能尽可能多的描绘多个点其合理的m0的值应为所给的C选项。

【名师点睛】本题考查连接体问题的加速度的计算，先根据运动学公式求出重锤通过光电门的速度，进而求出重锤下落时的加速度，再根据图象的物理含义及表达式对应的斜率表达式，推导出重锤质量的表达式。

考点：牛顿第二定律。