Question

某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質量之間的關系．
（1）做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為△t₁、△t₂；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經過光電門1時的速度表達式v₁=

d

△t1

；經過光電門2時的速度表達式v₂=

d

△t2

，滑塊加速度的表達式a=

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

．（以上表達式均用已知字母表示）．

（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質量M和氣墊導軌右端高度h（見圖甲）．關于“改變滑塊質量M和氣墊導軌右端的高度h”的正確操作方法是

BC

A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小．

Answer 1

分析：知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理．
根據運動學公式求出加速度．表示出滑塊的合力，根據表達式判斷．

解答：解：（1）滑塊經過光電門1時的速度表達式v₁=

d

△t1

經過光電門2時的速度表達式v₂=

d

△t2

a=

v 2 2 -v 2 1

2x

=

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

游標卡尺的讀數由主尺和游標尺兩部分組成．讀數為8.15mm．
（2）滑塊的合力F_合=Mg

h

x

，為了保持滑塊所受的合力不變，
所以M和h 不能同時增大或減小．
故選BC．
故答案為：（1）

d

△t1

，

d

△t2

，

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

；（2）BC．

點評：知道用很短時間內的平均速度代替瞬間速度．
能夠用力學知識找出M和h的關系．