Question

【題目】為了探究在質量不變時，物體的加速度與合力的關系，某學生想到用氣墊導軌（物體在其上面運動時可認為摩擦力為0）和光電門及質量為m的滑塊來進行實驗。如圖所示，他將氣墊導軌的一端用木塊墊高，使導軌有一個傾角，將滑塊從導軌上端釋放，光電門自動記錄滑塊經過水沒光電門時，滑塊上擋光片的擋光時間分別為t1、t2，用游標卡尺測得擋光片的寬度為d，用量角器測得氣墊導軌的傾角為，則

(1)要測出滑塊的加速度還必須測出_________（同時用符號表示該測量量）。

(2)滑塊的加速度為a=_________（用上面的已知量和測量量符號表示）

(3)要改變滑塊受到的合力，只需改變_________。在利用圖象探究加速度與合力的關系時，以縱軸表示加速度，在不用合力表示橫軸的情況下，可用_________（填“sin”“cos或“tan”）表示橫軸。

Answer 1

【答案】兩光電門之間的距離x 氣墊導軌的傾角 sin

【解析】

（1）滑塊在氣墊導軌上做勻加速直線運動，通過光電門可以求出AB兩點的速度，根據勻變速直線運動位移速度公式可知，要求加速度，再需要測量兩光電門之間的距離x即可；

（2）滑塊經過光電門A時的瞬時速度為，滑塊經過光電門B時的瞬時速度為，根據2ax得：a

（3）對滑塊受力分析可知，滑塊受到的合力F＝mgsinθ，要改變滑塊受到的合力，只須改變氣墊導軌的傾角θ即可，根據牛頓第二定律可知：mgsinθ＝ma，則a＝gsinθ，所以以縱軸表示加速度，在不用合力表示橫軸的情況下，可用sinθ表示橫軸。