Question

圖甲是某實驗小組利用氣墊導軌探究滑塊加速度與力的關系的實驗裝置。他利用光電門測出長方形遮光條通過光電門所需的時間，從而算出滑塊此時的速度。遮光條固定在小車上，它沿滑塊運動方向的寬度為d。用不同鉤碼通過細線拉同一滑塊，每次滑塊都從同一位置由靜止釋放。

（1）若用刻度尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=     cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門所用的時間Δt=2.0×10^-2s，則滑塊此時的速度大小為v=      m/s；

（2）實驗中可近似認為細線對滑塊的拉力與鉤碼重力大小相等，則鉤碼的質量m與滑塊的質量M間應滿足的關系為  ­­­­­­­  ；
（3）測出多組鉤碼的質量m和對應遮光條通過光電門的時間Δt，并算出遮光條通過光電門時小車的速度v，通過描點作出線性圖象，研究滑塊加速度與力的關系。處理數據時應作出      （選填“v-m”或“v²-m”）圖象，圖線斜率k=            （ 用重力加速度g、滑塊質量M、滑塊與光電門間距離L表示）。

Answer 1

(1 )0.52   0.26 （2）m遠小于M    (3)    v²--m    2gL/M

試題分析：（1）游標卡尺是十分度的，所以圖中讀數為；滑塊通過光電門的速度為；
（2）當m遠小于M時，系統加速度很小，此時對m有,當a很小時可以認為；
（3）處理數據時應設法將圖像畫成直線，方便排除不準確的數據且容易計算，根據，可知，所以v²-m圖像是一條直線，且斜率等于2gL/M。