Question

如圖所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門口，滑塊上固定一遮光條（寬度為d，d較小），滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是

 

．
（2）下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是

 

（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）．
A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
（3）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出圖象．（選填“t²-F”、“

1

t

-F”或“

1

t2

-F”）

Answer 1

分析：滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答．
用細(xì)線拉力表示合力，要考慮摩擦力的影響．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L
（2）A、拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故A正確；
B、應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差，故B錯(cuò)誤
C、應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C錯(cuò)誤
D、要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D錯(cuò)誤；
故選A．
（3）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，
v=

d

t

，a=

F

M

，

d2

t2

=2

F

M

L
所以研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出

1

t2

-F圖象．
故答案為：（1）遮光條到光電門的距離L
（2）A（3）

1

t2

-F

點(diǎn)評：處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．