Question

【题目】如图（a）所示，是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB ， 回答下列问题．

（1）下列实验要求必须满足的是
A.保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量
B.保持沙和沙桶的质量不变
C.保持穿过光电门的细线与长木板平行
D.保持小车的质量不变
（2）为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有和
（3）实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与弹簧弹力F的对应关系如图（b）所示，图线不经过原点，可能的原因是

Answer 1

【答案】
（1）C,D
（2）遮光片的宽度,光电门AB间的距离
（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】解：（1）A、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，A不符合题意；

B、根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，B不符合题意，D符合题意；

C、保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，C符合题意；

所以答案是：CD
（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；
（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

所以答案是：（1）CD；（2）遮光片的宽度；光电门AB间的距离；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

【考点精析】关于本题考查的匀变速运动中的平均速度，需要了解平均速度：V=V0+Vt才能得出正确答案．