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【题目】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,力传感器可直接测出绳中拉力,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计,由于遮光条的宽度很小,可认为遮光条通过光电门时速度不变。

(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,该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d值,将滑块从A位置由静止释放,测量遮光条到光电门的距离L,若要得到滑块的加速度,还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B______

(3)下列不必要的一项实验要求是______

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,已知滑块总质量为M,用(2)问中已测物理量和已给物理量写出MF间的关系表达式F=______

【答案】2.30 时间 A

【解析】

(1)[1]由图知第6条刻度线与主尺对齐

d=2mm+6×0.05mm=2.30mm

(2)[2]已知初速度为零,位移为L,要计算加速度,需要知道末速度,根据瞬时速度的计算方法可知,需要由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t

(3)[3]A.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A正确。

B.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B错误。

C.应将气垫导轨调节水平,使拉力才等于合力,故C错误。

D.要保持拉线方向与气垫导轨平行,拉力才等于合力,故D错误。

(4)[4]滑块到达光电门的速度为:

v=

根据匀加速运动的速度位移的关系公式得:

a==

根据牛顿第二定律得到:

F=Ma=

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A. v1v2v3321

B. v1v2v3

C. t1t2t3

D. t1t2t3

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1)以下实验操作步骤正确的是

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C.选接通电源,再释放小车

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