Question

【題目】如圖所示裝置可以用來“探究加速度與合外力、質(zhì)量的關系”，也可以用來“探究功與速度變化的關系”和“驗證機械能守恒定律”等。

（一）某同學用此裝置探究小車在拉力作用下的加速。用游標卡尺測量遮光條的寬度d，其示數(shù)如圖所示，則d = __________mm。測出小車靜止時遮光條到光電門的距離為x，光電計時器讀出遮光條通過光電光門的時間是t，則小車的加速度是_______________。（用測量的符號表示）

（二）該同學繼續(xù)用此裝置做“探究功與速度變化的關系”的實驗，他通過改變小車釋放點到光電門的距離成倍增加進行多次實驗，每次實驗時要求小車都由靜止釋放．

(1)如果每次實驗時遮光條通過光電門的時間為t，通過描點作出線性圖象來反映合力做功與t的關系，則下圖中符合實驗事實的是（______）

(2)下列實驗操作中必要的是（______）

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動

B．必須滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C．必須保證小車由靜止狀態(tài)開始釋放

D．保持小車(包括遮光條)和重物的質(zhì)量不變

Answer 1

【答案】 5.50 D CD

【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)d=5mm+0.50mm=5.50mm。由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有： ，速度為： ，聯(lián)立可得： 。

（2）據(jù)題意可知，探究合力的功與動能改變關系”的實驗，他通過成倍增加位移的方法來進行驗證，所以需要先表示出小車的速度，小車的速度用平均速度代替即： ，根據(jù)動能定理可得： ，由此可知，故選D。由于該實驗是通過成倍增加位移的方法來進行驗證，只要的關系即可，所以不需平衡摩擦力、不需要滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，但必須保證每次小車靜止釋放和保持小車(包括遮光條)和重物的質(zhì)量不變，故AB錯誤，CD正確。