Question

5．如圖所示，在水平放置的氣墊導軌上有一帶有方盒的滑塊，質量為M，滑塊上擋光板的寬度是d，氣墊導軌右端固定一定滑輪，細線繞過滑輪，一端與滑塊相連，另一端掛有6個鉤碼，設每個鉤碼的質量為m，且M=4m．

（1）某同學打開氣源，將滑塊由靜止釋放，滑塊上的擋光片通過光電門的時間為t，則滑塊通過光電門的速度為$\fracp9vv5xb5{t}$（用題中所給字母表示）；
（2）開始實驗時，細線另一端掛有6個鉤碼，由靜止釋放后細線上的拉力為F₁，接著每次實驗時將1個鉤碼移放到滑塊上的方盒中，當只剩3個鉤碼時細線上的拉力為F₂，則F₁小于2F₂（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門的速度．
（2）通過整體隔離法，結合牛頓第二定律求出拉力的大小，從而進行比較．

解答 解：（1）極短時間內的平均速度等于瞬時速度的大小，則滑塊通過光電門的速度v=$\fracp9vv5xb5{t}$．
（2）對整體分析，${a}_{1}^{\;}=\frac{6mg}{M+6m}$=$\frac{6mg}{4m+6m}=0.6g$，隔離對滑塊分析，根據牛頓第二定律得，F₁=Ma₁=4m×0.6g=2.4mg，
${a}_{2}^{\;}=\frac{3mg}{10mg}=0.3g$，隔離對滑塊分析，根據牛頓第二定律得，F₂=7ma₂=2.1mg，知F₁＜2F₂．
故答案為：（1）$\fracp9vv5xb5{t}$  （2）小于

點評 解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，知道極短時間內的平均速度等于瞬時速度的大�。畬τ趫D象問題，關鍵得出兩個物理量的表達式，結合圖線斜率進行求解．