Question

18．如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变．

（1）该同学用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=1.730 mm．
（2）实验时，该同学用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间．
（3）下列不必要的一项实验要求是A
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
（2）用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度；
（3）从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤．

解答 解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×23.0mm=0.230mm，所以最终读数为：1.5mm+0.230mm=1.730mm；
（2）已知初速度为零，位移为L，要计算加速度，需要知道末速度，故需要由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；
（3）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误．
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确．
C、应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C正确．
D、要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D正确．
本题选择不必要的
故选：A．
故答案为：（1）1.730；（2）时间；（3）A．

点评 本题要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．要求能够根据实验原理分析操作的合理性．