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B處安裝了一個光電門，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）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）下列實驗要求不必要的是______ （填選項前字母）．

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

（3）改變鉤碼的質量，測出對應的力傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關系，處理數據時應作出______圖象（填“t-F”“t2-F”“-F”或“-F”），若增大滑塊的質量，則該圖象的斜率將______（填“增大”“減小”或“不變”），若增大滑塊釋放處到光電門的距離，則該圖象的斜率將______（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】2.25 A 減小 增大

【解析】

（1）[1]．由圖知第6條刻度線與主尺對齊，d=2mm+5×0.05mm=2.25mm；

（2）[2]．A、拉力是直接通過傳感器測量的，故與滑塊質量和鉤碼質量大小關系無關，故A不必要；

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必要；

C、應將氣墊導軌調節水平，使拉力才等于合力，故C必要；

D、要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D必要；

（3）[3][4][5]．由題意可知，該實驗中保持小車質量M不變，因此有：

v2=2aL

則有

且牛頓第二定律為

那么

即

斜率為

增大滑塊的質量，圖象的斜率將減小；增大滑塊釋放處到光電門的距離，則該圖象的斜率將增大；所以研究滑塊的加速度與力的關系，處理數據時應作出-F圖象．