Question

【題目】某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌做探究加速度與力關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。該同學(xué)在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門：光電門1、光電門2，在滑塊上固定了一個遮光條，用繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪的細(xì)線一端連接在滑塊上，另一端與力傳感器相連（力傳感器可測得細(xì)線上的拉力大小），力傳感器下方懸掛鉤碼。滑塊與遮光條的總質(zhì)量為M。

(1)關(guān)于實驗的要點，下列說法正確的是_______。

A．將氣墊導(dǎo)軌的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力

B．調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使連接滑塊的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

C．鉤碼的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于滑塊與遮光條的總質(zhì)量

D．兩光電門間的距離應(yīng)適當(dāng)大些

(2)按實驗要求調(diào)節(jié)好裝置，接通氣源，讓滑塊從光電門1右側(cè)氣墊導(dǎo)軌上某一位置由靜止釋放。與兩光電門相連的光電計時器，記錄遮光條通過光電門1、2的擋光的時間分別為t1、t2，若測得遮光條的寬度為d，要計算滑塊運動的加速度，還需要測量的物理量是_____________（寫出物理量的名稱），若該物理量用x表示，則由測得的物理量求得滑塊的加速度a=________________（用測得的物理量表示）；

(3)保持兩光電門的位置不變，多次改變懸掛鉤碼質(zhì)量，每次讓滑塊從光電門1右側(cè)的氣墊導(dǎo)軌上由靜止釋放。記錄每次力傳感器的讀數(shù)F及遮光條通過光電門1、2的遮光時間t1、t2，求出每次并記為A，作出A—F圖像，如果圖像是一條過原點的斜的直線，且圖像的斜率為___________，表明加速度與合外力成正比。

Answer 1

【答案】BD 兩光電門間的距離

【解析】

(1)[1]A．該實驗由于氣墊導(dǎo)軌摩擦很小，因此不需要平衡摩擦力，只需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平即可，故A錯誤；

B．調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使連接滑塊的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，以保證細(xì)線的拉力等于滑塊受到的合外力，故B正確；

C．由于細(xì)線的拉力由力傳感器測出，因此不需要滿足使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊與遮光條的總質(zhì)量，故C錯誤；

D．兩光電門間的距離應(yīng)適當(dāng)大些，以減小距離測量的誤差，故D正確。

故選BD。

(2)[2][3]還需要測量的物理量是兩光電門間的距離。根據(jù)

解得

(3)[4]由

聯(lián)立可得

當(dāng)圖像的斜率為時，表明加速度與合外力成正比。