Question

【題目】如圖所示為利用氣墊導軌和光電門裝置進行“探究加速度與物體所受合外力的關系”的實驗裝置圖。在氣墊導軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過兩個滑輪與彈簧秤相連，滑塊和遮光條的總質量為M，鉤碼質量為m，C為彈簧秤，實驗時改變鉤碼的質量m，讀出彈簧秤不同讀數F，不計繩與滑輪之間的摩擦力。

(1)下列說法正確的是_________（填選項前的字母）。

A．氣墊導軌必須調節水平 B．必須用天平測出所掛鉤碼的質量m

C．彈簧秤的讀數始終為 D．實驗中m應遠小于M

(2)安裝并調試實驗器材，按正確步驟進行實驗。測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，由數字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2，則滑塊（含遮光條）的加速度表達式為________（用題中的字母表示）；滑塊（含遮光條）的加速度________(填“大于”“等于”或“小于”）鉤碼的加速度。

(3)若某同學實驗時，未掛細線和鉤碼，接通氣源，輕推滑塊使其從軌道右端向左運動，發現遮光條通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間，該同學硫忽大意，未采取措施調節導軌，繼續進行其他實驗步驟（其他實驗步驟沒有失誤），則該同學作出的滑塊（含遮光條）加速度a與彈簧秤拉力F的圖象，可能的選項是_______。

Answer 1

【答案】A 大于； A

【解析】

(1)A項：實驗時要調整氣墊導軌水平，排除重力分力對合外力的影響故A正確；

B、D項：由于可以通過彈簧秤的讀數推斷出滑塊（包含遮光條）所受合外力大小，所以不必要測出鉤碼的質量，不必要滿足實驗中m應遠小于M，故B、D錯誤；

C項：鉤碼做加速運動，，彈簧秤的讀數小于，故C錯誤。

故應選A。

(2)由勻變速直線運動公式

解得：

由于動滑輪的影響，由靜止開始運動的過程中，在相等時間內滑塊水平位移等于鉤碼下落距離的兩倍，滑塊的加速度大于鉤碼的加速度大小；

(3)遮光條通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間，說明遮光條通過光電門2的速度大，也就氣墊導軌沒有調節水平，由于重力分力的影響，使滑塊（包含遮光條）有了加速度，故可能的選項為A。