Question

【題目】某同學探究鉤碼加速度與合外力的關系，其實驗裝置如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，用輕繩繞過定滑輪及光滑的動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連。實驗中保持鉤碼的質量不變，在滑塊上增加砝碼進行多次測量，每一次滑塊均從同一位置P由靜止釋放，在鉤碼帶動下滑塊向右運動，此過程中，記錄彈簧測力計的示數F和光電門的遮光時間t，用彈簧測力計測得鉤碼受到的重力為G，用刻度尺測得P與光電門間的距離為s，用螺旋測微器測得滑塊上窄片的寬度為d。

（1）實驗中_________（選填“需要”或“不需要”）平衡滑塊受到的滑動摩擦力；

（2）鉤碼的加速度大小a=________（用含有d、t、s的表達式表示）。

（3）根據實驗數據繪出的下列圖像中最符合本實驗實際情況的是____。

Answer 1

【答案】（1）不需要； （2）； （3）A

【解析】

（1）根據實驗原理可知，力通過彈簧秤測出，因此滑塊是否需要平衡摩擦力，對其沒有影響，因此實驗中不需要平衡滑塊受到的滑動摩擦力；
（2）在勻變速直線運動中，根據速度與位移關系，則有：v2=2as；而，因此滑塊的加速度大小；那么鉤碼的加速度大小。
（3）由題意可知，鉤碼的加速度a與彈簧測力計的示數F的關系：G-2F=ma，且鉤碼的加速度大小；那么則有：，故A正確，BCD錯誤；