Question

【题目】某物理课外小组利用如图甲所示的装置完成探究小车的加速度与其所受合外力F之间的关系实验

（1）请补充完整下列实验步骤的相关内容，

①用天平测量砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量光板的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则其读数为___cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之同的距离s；

②在砝码盘中放入适量的砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；

③取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；

④让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB；

⑤步骤④中，小车从光电门A下滑至光电门B的过程中所受合外力为_____，小车的加速度为：________（用上述步中的物理量表示，重力加速度为g）

⑥重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量和长本板的倾角，重复②～⑤步骤

（2）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_____

A．尽量减小两光电门间的距离s

B．尽量增大遮光片的宽度d

C．调整滑轮，使细线与长木板平行

D．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

Answer 1

【答案】（1）① 0.430 ⑤； （2）C

【解析】

游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m，取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，从而求出加速度；

解：(1) ①游标卡尺的主尺读数为：4mm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：；

⑤取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，；

由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门A速度，滑块通过光电门B速度，根据可得小车的加速度为：

(2)AB、尽量增大两光电门间的距离s，减小遮光片的宽度d，s距离大一些，d距离小一些，误差小一些，故A、B错误；

C、调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故C正确；

D、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故D错误；

故选C。