Question

【題目】某探究學習小組的同學欲以如圖裝置中的滑塊為對象驗證“牛頓第二定律”，裝置由彈簧測力計、氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和砝碼盤（含砝碼）等組成．光電門可以測出滑塊的遮光條依次分別通過兩個光電門的時間△t1、△t2，游標卡尺測出遮光條的寬度d，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離L，另用天平測出滑塊、砝碼盤（含砝碼）的質量分別為M和m，不計滑輪的重量和摩擦。

(1)測量d時，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數如圖所示，其讀數為____cm ．

(2)實驗操作中，下列說法正確的是__________.

A、該裝置可以不平衡摩擦力，只需要將氣墊導軌調節水平

B、為減小誤差，實驗中一定要保證質量m遠小于質量M

C、實驗時，多次在同一條件下重復實驗取遮光條通過兩光電門時間的平均值以減小偶然誤差

D、如果氣墊導軌水平則輕推滑塊勻速滑動時，通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等

(3)該裝置中彈簧測力計的讀數F，需要驗證的表達式為 F=_____________________。

(4)對質量保持不變過程，根據實驗數據繪出滑塊的加速度a與彈簧測力計示數F的關系圖像,下圖中最符合本實驗實際情況的是_________

(5)對質量保持不變過程，以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a—F圖像是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則滑塊質量可表示為__。

A． B. C.k D.

Answer 1

【答案】1.130 ACD A D

【解析】

(1)游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）如圖所示，游標卡尺精度為，其讀數為。

(2)A：滑塊在氣墊導軌上所受摩擦力幾乎為零，裝置可以不平衡摩擦力，只需要將氣墊導軌調節水平，滑塊所受合力就等于左側彈簧測力計讀數的2倍。故A項正確。

B：實驗中由彈簧測力計讀數可得出滑塊所受合力，沒有用鉤碼的重力來代替繩中拉力，不需要保證質量m遠小于質量M。故B項錯誤。

C：實驗時，多次在同一條件下重復實驗取遮光條通過兩光電門時間的平均值可以減小偶然誤差。故C項正確。

D：如果氣墊導軌水平則輕推滑塊勻速滑動時，滑塊通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等。故D項正確。

(3)該裝置中彈簧測力計的讀數F，則滑塊所受合力為；對滑塊從一個光電門運動到另一個光電門的過程，應用運動學公式可得：，解得：滑塊加速度；則需驗證的是，即。

(4)滑塊所受合力為，滑塊的加速度，對質量保持不變過程，圖線是過原點的直線。故A項正確，BCD三項錯誤。

(5)滑塊所受合力為，滑塊的加速度，圖線的斜率為k，則，解得：；由于圖像橫縱坐標的標度不同，所以，推不出滑塊質量與的定量關系。故D項正確，ABC三項錯誤。