Question

火車頭在平直的軌道上啟動時的加速度約0.2―0.5m／s²。幾個同學在火車上，想測量火車啟動時的加速度，可以提供的器材有：

A．質量m=50g的鉤碼

B．質量M=500g的玩具小車

C．長度約為10cm，勁度系數約為10N／m的輕彈簧（彈性限度為1.5N）

D．長為50cm的刻度尺，最小刻度為1mm

E．秒表

此外還有一些短線和掛鉤等，可以用來連接和固定所選用的器材。

請設計一種簡單可行的實驗方案，測量在平直軌道上火車啟動時的加速度。設火車開始停在車站，啟動后，做勻加速運動，勻加速運動持續的時間約2min。

根據設計的實驗方案，回答下列問題：

（1）實驗必須選用的器材是                  （填所用器材前的字母序號）

（2）要測量的物理量                               。（寫出物理量及其物理意義）

（3）由所測量的物理量計算加速度的公式是                  。

Answer 1

（1）ABCD

（2）①用刻度尺測量彈簧的原長L₀。

②火車靜止時，將鉤碼掛在彈簧下，豎直吊起，測量彈簧的長度L₁。

③當火車啟動時，拉著小車的彈簧伸長，測量彈簧的長度L₂。

 （3）