Question

【题目】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，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=___mm.

(2)下列不必要的一项实验要求是___.(请填写选项前对应的字母)

A.应使A位置与光电门间的距离适当大些

B.应将气垫导轨调节水平

C.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

D.应使细线与气垫导轨平行

(3)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是___；

(4)为研究滑块的加速度与力的关系，改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，处理数据时，纵轴为F，横轴应为___

A、t B、t2 C、1/t D、1/t2

Answer 1

【答案】 2.25 D 滑块在A位置时遮光条到光电门的距离 D

【解析】试题分析：标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读．

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．根据运动学公式解答．

（1）游标卡尺的读数为

（2）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A必要；应将气垫导轨调节水平，细线与气垫导轨平行，使拉力才等于合力，故B必要；因为有力传感器，所以拉力可以直接读出来，不需要使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，故C不必要；

（3）滑块做初速度为零的匀加速直线运动，故，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，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．根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L

（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有， ， ，则有： ，所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象，D正确．