某同学为验证牛顿第二定律中“力与加速度”的关系，采用光电门系统来代替位移和时间测量工具，实验装置如图所示．光滑导轨水平放置，细线绕过可转动的圆形光栅连接小车与重物（重

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某同学为验证牛顿第二定律中“力与加速度”的关系，采用光电门系统来代替位移和时间测量工具，实验装置如图所示．光滑导轨水平放置，细线绕过可转动的圆形光栅连接小车与重物（重物质量远小于小车质量），挡板可以在小车到达的时候使小车停下并粘住．光电门在每次有红外线通过光栅时会记一次信号，如图所示，圆形光栅每转过一圈将会记下十次信号．不计一切摩擦，每次都将小车静止释放，在小车停止后，记下重物质量m、信号次数n、小车运动时间t．
重物质量m 信号次数n 运动时间t（s）
m0 40 2.00
2m0 60 1.73
3m0 70 t3
（1）小车经过的位移s与光电门记下 的信号次数n的关系是______
A、s∝n；B、s∝1/n；C、s∝n2；D、s∝1/n2
（2）若实验后得到了下表所示的数据，经分析可知，运动时间t3应为______s．
魔方格

◎ 答案

（1）每周记录10次信号，因此记录信号的次数与圆形光栅转动的圈数成正比，即与物体的位移成正比，故BCD错误，A正确．
故选A．
（2）在探究“力与加速度”的关系时，小车的质量不变，因此其加速度与重物质量成正比，位移与记录信号次数成正比，根据运动学公式s=
1
2
at2有：
s1=
1
2
a1
t21
      ①
s3=
1
2
a3
t23
      ②
a1
a3
=
t1
t3
         ③
由①②③解得：t3=1.53s．
故答案为：1.53．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学为验证牛顿第二定律中“力与加速度”的关系，采用光电门系统来代替位移和时间测量工具，实验装置如图所示．光滑导轨水平放置，细线绕过可转动的圆形光栅连接小车与重物（重…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

圆形 知识点 绕过 记下 采用
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