Question

【題目】用如圖所示的裝置驗證牛頓第二定律。圖中A、B為兩個光電門，C為固定在凹槽上的遮光條。實驗前（不掛鉤碼）左右移動小木塊使凹槽能夠在長木板上勻速運動。設遮光條的寬度為d，兩光電門間的距離為x。實驗時凹槽每次都從同一位置由靜止釋放，研究對象為凹槽（包括內部的砝碼）及鉤碼組成的系統。

（1）將鉤碼逐個拿到凹槽中，記錄每次所懸掛鉤碼的質量m1、m2、m3……，釋放凹槽，測出對應的加速度a1、a2、a3……，則下列哪一圖象能正確反映加速度a與懸掛鉤碼的重力mg之間的關系______。

（2）懸掛鉤碼的質量m保持不變，增加或減少槽內的砝碼，測出每次對應的加速度，為了能直觀反映在合外力一定的情況下，加速度與質量的關系，應做下列哪一圖象______（M表示槽及槽內砝碼的總質量）。

A．a-M B．a-m C．a- D．a-

（3）為了精確測量系統運動的加速度，甲同學固定光電門B，移動光電門A，然后釋放凹槽，測出遮光條每次經過光電門A的時間t1。乙同學固定光電門A，移動光電門B，然后釋放凹槽，測出遮光條每次經過光電門B的時間t2，兩位同學根據圖象求解系統的加速度。甲同學做出的圖象應為下圖中的______，乙同學做出的圖象應為下圖中的______。若甲同學所做圖象的斜率的絕對值為k，則系統的加速度a=______。

Answer 1

【答案】 B D B C

【解析】（1）由牛頓第二定律，對凹形槽（包括砝碼）及鉤碼系統：，即 故選B.

（2）若鉤碼的質量m不變，則,解得，則為了能直觀反映在合外力一定的情況下，加速度與質量的關系，應做圖象；故選D.

（3）甲同學固定光電門B，則經過光電門B的速度vB一定；經過光電門A的速度，則即，則甲同學做出的圖象應為下圖中的B；乙同學固定光電門A，則經過光電門A的速度vA一定；經過光電門B的速度，則即，則乙同學做出的圖象應為下圖中的C；甲同學所做圖象的斜率的絕對值為k，則，系統的加速度a=kd2。