Question

【題目】某同學用如圖甲所示裝置做驗證“保持合外力不變，加速度與質量成反比”的實驗。部分實驗步驟如下：

（1）將放在水平桌面上的氣墊導軌左端墊高，力傳感器固定在氣墊導軌的上端，光電門固定在氣墊導軌的下端；

（2）將擋光片安裝在滑塊上，用天平測出滑塊質量，用游標卡尺測量擋光片寬度d如圖乙所示，則d=________mm；

（3）將滑塊放在氣墊導軌上，力傳感器的掛鉤與滑塊連接，讀出傳感器示數F，用米尺測量擋光片中心到光電門中心的距離L。

（4）解開掛鉤，讓滑塊由靜止開始運動，當滑塊上的擋光片經過光電門時，光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間為△t，則滑塊的加速度大小a=________（用L、d、△t表示）；

（5）改變滑塊負重，測出滑塊質量M，再將力傳感器的掛鉤與滑塊連接，調整氣墊導軌的傾斜角度，使力傳感器的示數仍為F，解開掛鉤，讓滑塊由靜止開始運動，測得擋光片擋光時間，得到加速度a。多次重復實驗，得到多組加速度a和質量M的數據，作圖像，驗證加速度與質量的關系。

（6）有同學提出本實驗不必計算出加速度大小，可通過作下列________，該圖像是通過坐標原點的一條直線，即可驗證“合外力一定，加速度與質量成反比”。

A．△t-M2圖像 B．△t-M圖像

C．△t-圖像 D．△t-圖像

Answer 1

【答案】6.40 C

【解析】

（1）[1] 擋光片寬度d

。

（2）[2] 某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則v等于擋光片通過光電門經過中間時刻的瞬時速度，滑塊上的擋光片經過光電門的速度

根據運動學公式

得

。

（3）[3]ABCD．因為

若牛頓第二定律成立

當F一定時，擋光片中心到光電門中心的距離L，擋光片寬度d都是定值，則 與的圖像是過原點的成一條傾斜直線， 與成正比成立，即可驗證“合外力一定，加速度與質量成反比”成立，ABD錯誤C正確。

故選C。