Question

【题目】某同学用如图甲所示装置探究加速度与合外力关系实验。(当地重力加速度为g)

(1)实验前，先用游标卡尺测出遮光片的宽度，读数如图乙所示，则遮光片的宽度d=___________mm。

(2)实验时，先取下细线和钩码，适当垫高长木板没有定滑轮的一端，将小车轻放在O点，轻推小车使小车沿木板运动，小车通过两个光电门A、B时，连接光电门的计时器显示遮光片遥光时间分别为△t1、△t2，如果△t1___________△t2，则表明平衡了摩擦力。平衡好摩擦力后，撤去光电门A，连好细线，挂上钩码；

(3)让小车从O点由静止释放，记录小车通过光电门时遮光片遮光时间Δt，记录钩码的质量m；

(4)改变所挂钩码的质量，让小车从O点由静止释放，重复实验步骤(3)多次；

(5)要求出每次小车运动的加速度，还需要测量的物理量是___________(写出需要测量的物理量及相成的物理量符号)。要保证细线的拉力近似等于钩码的重量，需要满足的条件是___________；

(6)为了能通过图像直观地得到实验的结果，需要作的是___________关系图像。

A.(△t)2－m B.△t-m C.－m D. －m

如果作出的图像为___________，则说明质量一定时，加速度与合外力成正比。

Answer 1

【答案】12.25 等于 O点到光电门B的距离s 钩码的质量远小于小车的质量 D 过原点的倾斜直线且斜线的斜率为

【解析】

如果△t1=△t2，表明小车通过两个光电门AB的速度相等，即小车做匀速运动；根据vB2=2as可知要求出每次小车运动的加速度，还需要测量的物理量是O点到光电门B的距离s；导出小车所受的合力mg与t的函数关系，然后确定所要研究的图像。

（1）遮光片的宽度d=2mm+0.05mm×5=2.25mm。

（2）如果△t1=△t2，表明小车通过两个光电门AB的速度相等，即小车做匀速运动，则表明平衡了摩擦力；

（3）根据vB2=2as可知要求出每次小车运动的加速度，还需要测量的物理量是O点到光电门B的距离s；由于钩码向下加速时，属于失重，只有当钩码的质量远小于小车的质量时，才拉力近似重力。则要保证细线的拉力近似等于钩码的重量，需要满足的条件是钩码的质量远小于小车的质量；

（4）要验证F=Ma，即，则为了能通过图像直观地得到实验的结果，需要作的是图像，故选D；根据可知如果作出的图像为过原点的倾斜直线且斜线的斜率为，则说明质量一定时，加速度与合外力成正比。