Question

【題目】如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置，他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導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）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝_______mm；

（2）實驗時，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，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t；

（3）下列不必要的一項實驗要求是_______（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）。

A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

B．應使 A 位置與光電門間的距離適當大些

C．應將氣墊導軌調節(jié)水平

D．應使細線與氣墊導軌平行

（4）改變鉤碼的質量，測出對應的力傳感器的示數 F 和遮光條通過光電門的時間 t，通過描點作出線性圖像，研究滑塊的加速度與力的關系，處理數據時應作出______圖像（選填“t2—F”“—F”或“—F”）。

Answer 1

【答案】2.25 A

【解析】

考查實驗“探究加速度與力的關系”。

（1）[1]．主尺讀數2mm，游標尺第5格對齊，讀數為，則遮光條的寬度：

；

（3）[2]．

A．本實驗有力的傳感器直接測量繩的拉力，沒有認為鉤碼和力傳感器的總重力為繩的拉力，不需要滿足滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量的條件，即A選項不必要；

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

C．氣墊導軌實驗時，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，所以應將氣墊導軌調節(jié)水平，C選項是必要的；

D．使細線與氣墊導軌平行，即拉力全部提供加速度，減小誤差，D選項是必要的；

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動：

所以加速度為：

聯(lián)立解得：

由式可知，與F成線性關系，所以應作圖像。