Question

在實驗室中，兩組同學(xué)分別探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）甲組同學(xué)使用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）裝置進(jìn)行實驗，如圖1所示，①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射器部分，②是接收部分．在該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，利用圖示裝置，改變小車的質(zhì)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-1/M關(guān)系圖線．
①如果摩擦力不能忽略，則畫出的a-1/M圖線為圖2中的______．（填“甲”或“乙”或“丙”）
②該實驗中某同學(xué)畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，如圖3所示，造成此誤差的主要原因是______
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大
（2）乙組同學(xué)利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來進(jìn)行實驗．
①做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為△t₁、△t₂；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達(dá)式v₁=______；經(jīng)過光電門2時的速度表達(dá)式v₂=______，滑塊加速度的表達(dá)式a=______．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．
②為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h，如圖4所示．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是______．
A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減�。�

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)加速度與質(zhì)量倒數(shù)的圖象可知，乙是不存在摩擦力；而丙有力仍沒有加速度，則說明存在摩擦力；而甲還沒有施加力，就有加速度，說明平衡摩擦力過度．同時小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量．
（2）知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理．
根據(jù)運動學(xué)公式求出加速度．表示出滑塊的合力，根據(jù)表達(dá)式判斷．
解答：解：（1）加速度與質(zhì)量倒數(shù)的圖象可知，乙是不存在摩擦力；而丙有力仍沒有加速度，則說明存在摩擦力；而甲還沒有施加力，就有加速度，說明平衡摩擦力過度．
若小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，則圖線應(yīng)該是傾斜直線，然而實際出現(xiàn)偏離直線現(xiàn)象，說明鉤碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量所導(dǎo)致的．
（2）①滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達(dá)式v₁=
經(jīng)過光電門2時的速度表達(dá)式v₂=
則有，a=
②滑塊的合力F_合=Mg，為了保持滑塊所受的合力不變，
所以M和h 不能同時增大或減�。�
故選BC．
故答案為：（1）①丙②C
（2）①


②BC
點評：知道用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬間速度．
能夠用力學(xué)知識找出M和h的關(guān)系．