Question

【題目】用圖甲所示的實驗裝置探究“動能定理”． 某學習小組在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條．細線一端連著滑塊，另一端繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力電傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）某同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=_______mm．

（2）下列實驗要求中不必要的一項是_______(請填寫選項前對應的字母)．

A．應使A位置與光電門間的距離適當大些

B．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力電傳感器的總質量

C．應將氣墊導軌調至水平

D．應使細線與氣墊導軌平行

（3）實驗時保持滑塊的質量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼質量m，測出對應的力電傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊動能的變化量與合外力對它所做功的關系，處理實驗數據時應作出的圖象是_______(請填寫選項前對應的字母)．

A．作出“t-F圖象” B．作出“t2-F圖象”

C．作出“t2-圖象” D．作出“-F2圖象”

Answer 1

【答案】（1）2.30 （2）B （3）C

【解析】

（1）游標卡尺讀數結果等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，不需要估讀；
（2）從實驗原理和實驗誤差角度分析操作的步驟；
（3）根據運動學公式計算加速度，根據牛頓第二定律F=Ma計算表達式，從而確定處理數據時應作什么圖象．

（1）由圖知第6條刻度線與主尺對齊，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
（2）應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故A是必要的；拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故B不必要；應將氣墊導軌調節水平，保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等于合力，故CD是必要的；本題選不必要的，故選B．
（3）根據牛頓第二定律得，
那么()2＝2()L
解得：
所以研究滑塊的加速度與力的關系，處理數據時應作出F圖象或作出t2-圖象，故C正確．故選C.