Question

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)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處靜止釋放。

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝_______mm；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，測量A位置到光電門的距離L，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t；

（3）下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是_______（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。

A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B．應(yīng)使 A 位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

（4）改變鉤碼的質(zhì)量，測出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù) F 和遮光條通過光電門的時(shí)間 t，通過描點(diǎn)作出線性圖像，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出______圖像（選填“t2—F”“—F”或“—F”）。

Answer 1

【答案】2.25 A

【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“探究加速度與力的關(guān)系”。

（1）[1]．主尺讀數(shù)2mm，游標(biāo)尺第5格對(duì)齊，讀數(shù)為，則遮光條的寬度：

；

（3）[2]．

A．本實(shí)驗(yàn)有力的傳感器直接測量繩的拉力，沒有認(rèn)為鉤碼和力傳感器的總重力為繩的拉力，不需要滿足滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量的條件，即A選項(xiàng)不必要；

B．由于光電門測的是遮光片通過光電門的平均速度，當(dāng)通過光電門的時(shí)間t趨于0時(shí)，可認(rèn)為是通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，通過光電門時(shí)的速度大一些，時(shí)間就短一些，誤差更小，所以B選項(xiàng)是必要的；

C．氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過氣體把滑塊托起，不接觸軌道，無摩擦，不需要平衡摩擦力，所以應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，C選項(xiàng)是必要的；

D．使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，即拉力全部提供加速度，減小誤差，D選項(xiàng)是必要的；

故選A。

（4）[3]．由牛頓第二定律：

從A位置到光電門做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：

所以加速度為：

聯(lián)立解得：

由式可知，與F成線性關(guān)系，所以應(yīng)作圖像。