Question

【題目】為了探究加速度與力的關系，使用如下圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數字計時器相連，當滑塊通過Gl、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑塊連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m．回答下列問題：

（1）實驗開始應先調節氣墊導軌下面的螺釘，在不掛重物的情況下輕推滑塊，如果得到Δt1 Δt2（選填“=”“<”“>”）就可以證明氣墊導軌已經水平．

（2）若取M=0．4 kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是 ．

A．m1="5" g B．m2="15" g

C．m3=40g D．m4=400g

（3）在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得加速度的表達式為 （用Δt1、Δt2、D、x表示）．

（4）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 ．

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態

C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大

Answer 1

【答案】（1）（2）D（3）（4）C

【解析】試題分析：（1）實驗開始應先調節氣墊導軌下面的螺釘，在不掛重物的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運動，即滑塊通過光電門速度相等，則光電門的擋光時間相等，即，證明氣墊導軌已經水平．

（2）在實驗中，認為m的重力等于滑塊所受的合力，所以m的質量應遠小于M的質量，故選D．

（3）滑塊經過光電門的速度，，則根據據，得

（4）對M和m整體分析，有，則繩子的拉力，當m遠小于M時，拉力等于m的重力，知圖線的斜率表示M質量的倒數，當m比較大時，此時圖線的斜率實際上表示M+m之和的倒數，所以圖線斜率明顯變小，偏離直線，故C正確，