Question

【題目】某同學用如圖甲所示的裝置探究加速度與力的關系。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門，滑塊上固定一遮光條滑塊用繞過氣墊導軌左端定滑輪的細線與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則其寬度為___________mm。

(2)該同學還測得遮光條靜止時到光電門的距離為L，滑塊和遮光條的總質量為m。實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放改變鉤碼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，遮光條的寬度用d表示，則F和t的關系可表示為F=___________。

(3)下列實驗要求必要的是___________。

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盡可能小些

C.應使遮光條的寬度盡可能大些

D.應使細線與氣墊導軌平行

Answer 1

【答案】3.75 D

【解析】

（1）游標卡尺讀數結果等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，不需要估讀．（2）滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度．根據運動學公式和牛頓第二定律解答．（3）從實驗原理和實驗誤差角度分析操作的步驟．

（1）由圖知第15條刻度線與主尺對齊，d=3mm+15×0.05mm=3.75mm；

（2）滑塊經過光電門的速度；由運動公式v2=2aL，F=ma，聯立解得：

（3）拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故A不必要；應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B是錯誤的；應使遮光條的寬度盡可能小些，可減小測量速度的誤差，選項C錯誤；要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D是必要的；故選D.