Question

【題目】某物理課外小組利用如圖甲所示的裝置完成探究小車的加速度與其所受合外力F之間的關系實驗

（1）請補充完整下列實驗步驟的相關內容，

①用天平測量砝碼盤的質量m0；用游標卡尺測量光板的寬度d，游標卡尺的示數如圖乙所示，則其讀數為___cm；按圖甲所示安裝好實驗裝置，用米尺測量兩光電門之同的距離s；

②在砝碼盤中放入適量的砝碼，適當調節長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經過光電門A和光電門B的時間相等；

③取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；

④讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB；

⑤步驟④中，小車從光電門A下滑至光電門B的過程中所受合外力為_____，小車的加速度為：________（用上述步中的物理量表示，重力加速度為g）

⑥重新掛上細線和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質量和長本板的傾角，重復②～⑤步驟

（2）本實驗中，以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是_____

A．盡量減小兩光電門間的距離s

B．盡量增大遮光片的寬度d

C．調整滑輪，使細線與長木板平行

D．砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量

Answer 1

【答案】（1）① 0.430 ⑤； （2）C

【解析】

游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀，遮光片先后經過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m，取下細繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，從而求出加速度；

解：(1) ①游標卡尺的主尺讀數為：4mm，游標尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為，所以最終讀數為：；

⑤取下細繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，；

由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，滑塊通過光電門A速度，滑塊通過光電門B速度，根據可得小車的加速度為：

(2)AB、盡量增大兩光電門間的距離s，減小遮光片的寬度d，s距離大一些，d距離小一些，誤差小一些，故A、B錯誤；

C、調整滑輪，使細線與長木板平行，否則撤去繩子后，合力不等于繩子拉力，故C正確；

D、本實驗沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，故D錯誤；

故選C。