力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为
d=1厘米的挡光片。在导轨上
A、
B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从
N射向
M、
M处装有光传感器,当有物体经过
NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间
t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度
vA以和
vB.两个光电门配合使用还能测出挡光片从
A运动到
B的时间
tAB。
实验步骤:
①保持重物
P质量不变,让小车从
OA间任意点释放,分别测出挡光片经过
A、
B两位置的挡光时间
tA和
tB,以及挡光片从
A运动到
B的时间
tAB,计算出单位时间运动速度的改变量(用
a1表示),即
a1=vB-vAtAB.重复实验。
a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从
OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间运动速度的改变量(用
a2表示)。重复实验。
a2近似相等,且
a2>a1。
(1)在实验①时,某次挡光片经过
A位置的挡光时间
tA为0.025秒,则挡光片穿过光束的速度
vA为 。
(2)该实验中为什么用重物
P来提供拉力? 。
(3)由实验可得出的结论是 。
(4)上述结论可以解释汽车在行驶过程中 的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
