Question

【題目】如圖甲所示是某同學用水平氣墊導軌探究“加速度與力的關系”的實驗裝置，他將光電門固定在導軌上的 B 點，吊盤（含金屬片）通過細線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條并放有若干金屬片，實驗中每次滑塊都從導軌上的同一位置A由靜止釋放。

（1）用游標卡尺測量遮光條的寬度d（沿滑塊運動方向的長度）如圖乙所示，d=_______mm；用螺旋測微器測量遮光條的厚度h如圖丙所示，則h=_______mm。若光電計時器記錄遮光條通過光電門的時間為，則滑塊經過光電門時的速度_______（用所測物理量的符號表示）。

（2）若滑塊（含遮光條和金屬片）和吊盤（含金屬片）組成的系統的總質量為，吊盤及其中的金屬片的質量為，則滑塊從A處釋放后系統的加速度大小為_______。已知重力加速度為g。（用所給物理量的符號表示）

（3）現保持系統的總質量不變，通過____________________改變，測出多組、 數據，在坐標紙上以為橫軸，以__________為縱軸描點作出圖象，若圖線是一條過坐標原點的直線，則系統的加速度大小與所受合力大小成正比。

Answer 1

【答案】（1）11．70；4．226~4．228；

（2）（3）減吊盤和滑塊中的金屬片，

【解析】試題分析：（1）游標卡尺的讀數為，螺旋測微器的讀數為，由于遮光條的寬度非常小，所以通過光電門的平均速度近似等于瞬時速度，故

（2）根據牛頓第二定律可得，解得（M必須遠遠大于m）

（3）實驗中通過增減吊盤和滑塊中的金屬片來改變質量m，該實驗中保持小車質量M不變，因此有： ，（s表示AB之間的距離）由題意可知，M、s不變，畫出圖象，若圖象為過原點的直線，則說明加速度和外力成正比．