Question

【題目】如圖，已知氣墊導軌上滑塊的質量為M，鉤碼的質量為m，遮光條寬度為d，兩光電門間的距離為L。在繩子上裝上拉力傳感器（圖中未畫出），氣源開通后，滑塊在牽引力的作用下運動，遮光條先后通過兩個光電門的擋光時間為和，取當地重力加速度為g：

(1)用上述裝置探究滑塊加速度a與其質量M及繩子拉力F的關系，下列做法正確的是___________；

A. 應控制鉤碼的質量m遠小于滑塊的質量M

B. 可更換更寬的遮光條以減小實驗誤差

C. 應調節滑輪高度使連接滑塊的細線與軌道平行

D. 還應測出滑塊從光電門1到光電門2的時間

(2)還可用上述裝置探究系統在運動過程中的機械能關系。滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，滿足關系式___________時（用題干中的已知量表示），“鉤碼一滑塊”系統機械能守恒。

Answer 1

【答案】C

【解析】

（1）[1]A．由題知，在繩子上裝有拉力傳感器（圖中未畫出），拉力可以直接讀出，故不需要控制鉤碼的質量m遠小于滑塊的質量M，故A錯誤；

B．為了減小實驗的誤差，應更換更窄的遮光條，故B錯誤。

C．實驗時應調節滑輪高度使連接滑塊的細線與軌道平行，使拉力為合外力，故C正確。

D．根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過兩光電門的瞬時速度，結合兩光電門間的距離L，根據速度位移公式求出加速度，不需要測量滑塊從光電門1到光電門2的時間，故D錯誤。

故選C。

（2）[2]滑塊通過兩光電門的瞬時速度為

，

系統重力勢能的減小量為

系統動能的增加量為

若滿足關系式

則“鉤碼一滑塊”系統機械能守恒。