Question

①圖1所示示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成．光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m．下面說法正確的是________（選填字母代號）．

A．用該裝置可以測出滑塊的加速度
B．用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m＜＜M
C．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足m＜＜M
D．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足m＜＜M
②某同學(xué)采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實驗中他將沙桶所受的重力作為滑塊受到的合外力F，通過往滑塊上放置砝碼改變滑塊的質(zhì)量M．在實驗中他測出了多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖2所示的圖象，圖象的縱坐標(biāo)為滑塊的加速度a，但圖象的橫坐標(biāo)他忘記標(biāo)注了，則下列說法正確的是________
A．圖象的橫坐標(biāo)可能是F，圖象AB段偏離直線的原因是沒有滿足m＜＜M
B．圖象的橫坐標(biāo)可能是M，圖象AB段偏離直線的原因是沒有滿足m＜＜M
C．圖象的橫坐標(biāo)可能是，圖象AB段偏離直線的原因是沒有滿足m＜＜M
D．若圖象的橫坐標(biāo)是，且沒有滿足m＜＜M，圖象的AB部分應(yīng)向虛線上方偏離．

Answer 1

AB    AC
分析：（1）該實驗裝置能夠測量的物理量有滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，兩個光電門的距離，用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m．根據(jù)選項中實驗的工作原理解決問題．
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知mg=（m+M）a則a=，故在M一定的情況下，隨桶和砂子的質(zhì)量m增大，物體的加速度a增加的越來越慢，使圖象偏離直線．
解答：①A、光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離，運用勻變速直線運動的公式求解加速度．故A正確．
B、用該裝置驗證牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，必須滿足M≥m，故B正確．
C、該裝置中滑塊所受的合力不是重力，所以機械能不守恒，不可以用該裝置驗證機械能守恒定律，故C錯誤．
D、用該裝置光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，滿足M≥m，滑塊的合力就近似等于沙桶的重力，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離，這樣就可以求出拉力做功，可以驗證動能定理．故D錯誤．
故選AB．
②根據(jù)牛頓第二定律可知mg=（m+M）a則a=，故在M一定的情況下，
當(dāng)m＜＜M時繩子拉力T=mg=mg，故小車的加速度a=，所以a-F關(guān)系圖線是一條直線，a-關(guān)系圖線是一條直線，但隨桶和砂子的質(zhì)量m增大，繩子拉力T=mg≠mg，a-F關(guān)系圖線不再是正比例函數(shù)圖線，當(dāng)m＞＞M時，物體的加速度等于g，故隨m的增大物體的a-F，a-關(guān)系圖象偏離直線．故AB段明顯偏離直線，且圖象不過坐標(biāo)原點，造成這些誤差的主要原因是所掛桶和砂子的總質(zhì)量太大不再滿足m＜＜M．故選AC．
故答案為：①AB；②AC
點評：光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，運用勻變速直線運動的公式求解加速度．
清楚驗證牛頓第二定律實驗的工作原理．
根據(jù)實驗的原理，結(jié)合實驗裝置能夠測量的物理量判斷問題．