Question

如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=  　　  mm．

（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是  　　　　　　　　  　　　　；

（3）下列不必要的一项实验要求是  　　　　  ．（请填写选项前对应的字母）

A、应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B、应使A位置与光电门间的距离适当大些

C、应将气垫导轨调节水平

D、应使细线与气垫导轨平行

（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出  　　  图象．（选填“”、“”或“”）．

Answer 1

【答案解析】（1）2.25（1分）  （2）遮光条到光电门的距离L（1分）

（3）A（1分）    （4）（1分）解析解：（1）游标卡尺的主尺读数为2mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，所以最终读数d=2mm+0.25mm=2.25mm；（2）A、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故A必要；B、应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故B必要；
C、要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故C必要；D、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故D不需要；故选：D．
（3）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v²=2as，v=，a=，则有：L所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出−F图象．