Question

【題目】如圖甲所示是某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，力傳感器可直接測出繩中拉力，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。氣墊導軌摩擦阻力很小可忽略不計，由于遮光條的寬度很小，可認為遮光條通過光電門時速度不變。

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=______mm。

(2)實驗時，該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d值，將滑塊從A位置由靜止釋放，測量遮光條到光電門的距離L，若要得到滑塊的加速度，還需由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的______；

(3)下列不必要的一項實驗要求是______；

A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

B．應使A位置與光電門間的距離適當大些

C．應將氣墊導軌調節水平

D．應使細線與氣墊導軌平行

(4)改變鉤碼質量，測出對應的力傳感器的示數F，已知滑塊總質量為M，用（2）問中已測物理量和已給物理量寫出M和F間的關系表達式F=______。

Answer 1

【答案】2.30 時間 A

【解析】

(1)[1]由圖知第6條刻度線與主尺對齊

d=2mm+6×0.05mm=2.30mm

(2)[2]已知初速度為零，位移為L，要計算加速度，需要知道末速度，根據瞬時速度的計算方法可知，需要由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t；

(3)[3]A．拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故A正確。

B．應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B錯誤。

C．應將氣墊導軌調節水平，使拉力才等于合力，故C錯誤。

D．要保持拉線方向與氣墊導軌平行，拉力才等于合力，故D錯誤。

(4)[4]滑塊到達光電門的速度為：

v=

根據勻加速運動的速度位移的關系公式得：

a==

根據牛頓第二定律得到：

F=Ma=