Question

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖裝置中的滑塊為對象驗證“牛頓第二定律”，裝置由彈簧測力計、氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和砝碼盤（含砝碼）等組成．光電門可以測出滑塊的遮光條依次分別通過兩個光電門的時間△t1、△t2，游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離L，另用天平測出滑塊、砝碼盤（含砝碼）的質(zhì)量分別為M和m，不計滑輪的重量和摩擦。

(1)測量d時，某次游標(biāo)卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為____cm ．

(2)實驗操作中，下列說法正確的是__________.

A、該裝置可以不平衡摩擦力，只需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

B、為減小誤差，實驗中一定要保證質(zhì)量m遠(yuǎn)小于質(zhì)量M

C、實驗時，多次在同一條件下重復(fù)實驗取遮光條通過兩光電門時間的平均值以減小偶然誤差

D、如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動時，通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等

(3)該裝置中彈簧測力計的讀數(shù)F，需要驗證的表達(dá)式為 F=_____________________。

(4)對質(zhì)量保持不變過程，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出滑塊的加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系圖像,下圖中最符合本實驗實際情況的是_________

(5)對質(zhì)量保持不變過程，以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a—F圖像是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則滑塊質(zhì)量可表示為__。

A． B. C.k D.

Answer 1

【答案】1.130 ACD A D

【解析】

(1)游標(biāo)卡尺（主尺的最小分度為1mm）如圖所示，游標(biāo)卡尺精度為，其讀數(shù)為。

(2)A：滑塊在氣墊導(dǎo)軌上所受摩擦力幾乎為零，裝置可以不平衡摩擦力，只需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，滑塊所受合力就等于左側(cè)彈簧測力計讀數(shù)的2倍。故A項正確。

B：實驗中由彈簧測力計讀數(shù)可得出滑塊所受合力，沒有用鉤碼的重力來代替繩中拉力，不需要保證質(zhì)量m遠(yuǎn)小于質(zhì)量M。故B項錯誤。

C：實驗時，多次在同一條件下重復(fù)實驗取遮光條通過兩光電門時間的平均值可以減小偶然誤差。故C項正確。

D：如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動時，滑塊通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等。故D項正確。

(3)該裝置中彈簧測力計的讀數(shù)F，則滑塊所受合力為；對滑塊從一個光電門運動到另一個光電門的過程，應(yīng)用運動學(xué)公式可得：，解得：滑塊加速度；則需驗證的是，即。

(4)滑塊所受合力為，滑塊的加速度，對質(zhì)量保持不變過程，圖線是過原點的直線。故A項正確，BCD三項錯誤。

(5)滑塊所受合力為，滑塊的加速度，圖線的斜率為k，則，解得：；由于圖像橫縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同，所以，推不出滑塊質(zhì)量與的定量關(guān)系。故D項正確，ABC三項錯誤。