Question

【題目】如圖甲所示是小明同學探究加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）小明用游標卡尺測量遮光條的寬度d，示數如圖乙所示，則d＝____mm．

（2）實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量c是____（用文字表述）．

（3）小亮同學認為：無需測出上述c和d，只要畫出以F（力傳感器示數）為橫坐標、以____為縱坐標的圖象就能直接反映加速度與力的關系．

（4）下列實驗操作和要求必要的是____（請填寫選項前對應的字母）．

A．應將氣墊導軌調節水平

B．應測出鉤碼和力傳感器的總質量

C．應使A位置與光電門間的距離適當大些

D．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

Answer 1

【答案】（1）2.30 mm （2）遮光條到光電門的距離 （3） （4）A C

【解析】

（1）由圖知第6條刻度線與主尺對齊，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
（2）實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度．根據運動學公式得若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L；
（3）根據F=ma，而，聯立解得，則無需測出上述c和d，只要畫出以F（力傳感器示數）為橫坐標、以為縱坐標的圖象就能直接反映加速度與力的關系．