Question

【題目】為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數字計時器相連，當滑行器通過Gl、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質量為m．

回答下列問題：

（1）實驗開始應先調節氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其它儀器的情況 下，如何判定調節是否到位？答： _______________________________

（2）用上述裝置“探究滑塊的加速度與力的關系實驗”

若取M=0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是 ( )

A．m1=5g B．m2=15g C．m3=40g D．m4=400g

在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：_________________（用△t1、△t2、D、S表示）

（3）若用上述裝置做“探究恒力做功與滑塊動能改變的關系”實驗，需要直接測量的物理量是__________，探究結果的表達式是____________（用相應符號表示）

（4）某學習小組還想用此裝置來“驗證機械能守恒定律”，是否可行？_______________。如可行，寫出需要驗證的表達式____________________。

Answer 1

【答案】（1）經過兩個光電門的時間相等（2）D，（3）牽引砝碼的質量m,滑塊M,(4)是，

【解析】試題分析：（1）做勻速運動，經過兩個光電門的時間相等

（2）需要滿足砝碼的總質量遠小于滑塊的質量，所以不能滿足，D正確；因為通過光電門的時間很短，所以通過光電門的瞬時速度近似等于光電門的平均速度，故有，，根據公式，所以加速度，

（3）要做“探究恒力做功與滑塊動能改變的關系”實驗，重力所做的功為，動能的變化量為，所以需要求出牽引砝碼的質量m,滑塊M,，滿足表達式

（4）可以用來“驗證機械能守恒定律”，但是動能的變化量是指兩者的總動能變化，所以只需驗證