Question

（1）如圖所示的裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成．光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質量分別為M和m．下面說法正確的是

ABD

（選填字母代號）．
A．用該裝置可以測出滑塊的加速度
B．用該裝置驗證牛頓第二定律，要保證拉力近似等于沙桶的重力，必須滿足m＜M
C．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足m＜M
D．用該裝置可以驗證動能定理
（2）在驗證力的平行四邊形定則實驗中，如圖甲、乙所示，某同學分別用彈簧秤將橡皮條的結點拉到同一位置O，記下甲圖中彈簧秤的拉力：F₁=2.0N、F₂=2.6N；乙圖中彈簧秤的拉力：F′=3.6N，力的方向分別用虛線OB、OC和OD表示．請你按圖中的比例尺，在丙圖中作出F₁、F₂ 的合力與F′的圖示．

Answer 1

分析：（1）該實驗裝置能夠測量的物理量有滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，兩個光電門的距離，用天平測出滑塊和沙桶的質量分別為M和m．根據(jù)選項中實驗的工作原理可以正確解答本題．
（2）根據(jù)力的三要素，利用平行四邊形定制，可以正確得出合力與F′的圖示．

解答：解：（1）A、光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，運用勻變速直線運動的公式v2-

v

2 0

=2ax可以求解加速度，故A正確；
B、設繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
對砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
F=

mgM

M+m

=

mg

1+ m M

，由此可知當M＞＞m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，故B正確；
C、該裝置中滑塊所受的合力不是重力，所以機械能不守恒，不可以用該裝置驗證機械能守恒定律，故C錯誤；
D、用該裝置光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，滿足M≥m，滑塊的合力就近似等于沙桶的重力，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，這樣就可以求出拉力做功，可以驗證動能定理，故D正確．
故選ABD
（2）根據(jù)平行四邊形定則得出合力與F′的圖示如下所示：

點評：光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，運用勻變速直線運動的公式求解加速度，清楚驗證牛頓第二定律實驗的工作原理，根據(jù)實驗的原理，結合實驗裝置能夠測量的物理量判斷問題；注意平行四邊形定則在力的合成中的應用．