Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究加速度與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)。(當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g)

(1)實(shí)驗(yàn)前，先用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則遮光片的寬度d=___________mm。

(2)實(shí)驗(yàn)時，先取下細(xì)線和鉤碼，適當(dāng)墊高長木板沒有定滑輪的一端，將小車輕放在O點(diǎn)，輕推小車使小車沿木板運(yùn)動，小車通過兩個光電門A、B時，連接光電門的計(jì)時器顯示遮光片遙光時間分別為△t1、△t2，如果△t1___________△t2，則表明平衡了摩擦力。平衡好摩擦力后，撤去光電門A，連好細(xì)線，掛上鉤碼；

(3)讓小車從O點(diǎn)由靜止釋放，記錄小車通過光電門時遮光片遮光時間Δt，記錄鉤碼的質(zhì)量m；

(4)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，讓小車從O點(diǎn)由靜止釋放，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟(3)多次；

(5)要求出每次小車運(yùn)動的加速度，還需要測量的物理量是___________(寫出需要測量的物理量及相成的物理量符號)。要保證細(xì)線的拉力近似等于鉤碼的重量，需要滿足的條件是___________；

(6)為了能通過圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，需要作的是___________關(guān)系圖像。

A.(△t)2－m B.△t-m C.－m D. －m

如果作出的圖像為___________，則說明質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比。

Answer 1

【答案】12.25 等于 O點(diǎn)到光電門B的距離s 鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 D 過原點(diǎn)的傾斜直線且斜線的斜率為

【解析】

如果△t1=△t2，表明小車通過兩個光電門AB的速度相等，即小車做勻速運(yùn)動；根據(jù)vB2=2as可知要求出每次小車運(yùn)動的加速度，還需要測量的物理量是O點(diǎn)到光電門B的距離s；導(dǎo)出小車所受的合力mg與t的函數(shù)關(guān)系，然后確定所要研究的圖像。

（1）遮光片的寬度d=2mm+0.05mm×5=2.25mm。

（2）如果△t1=△t2，表明小車通過兩個光電門AB的速度相等，即小車做勻速運(yùn)動，則表明平衡了摩擦力；

（3）根據(jù)vB2=2as可知要求出每次小車運(yùn)動的加速度，還需要測量的物理量是O點(diǎn)到光電門B的距離s；由于鉤碼向下加速時，屬于失重，只有當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時，才拉力近似重力。則要保證細(xì)線的拉力近似等于鉤碼的重量，需要滿足的條件是鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；

（4）要驗(yàn)證F=Ma，即，則為了能通過圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，需要作的是圖像，故選D；根據(jù)可知如果作出的圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線且斜線的斜率為，則說明質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比。