Question

9．如圖甲所示是某同學探究質量一定時加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼．實驗時，每次滑塊都從A位置由靜止釋放．由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，并測出滑塊在A位置時遮光條到光電門的距離L，就能得到滑塊的加速度．
（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=2.25mm；
（2）改變鉤碼質量，測出對應的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關系，處理數(shù)據(jù)時應作出$\frac{1}{{t}^{2}}$-F圖象．（選填“t²-F”、“$\frac{1}{t}$-F”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$-F”）

Answer 1

分析 （1）游標卡尺讀數(shù)結果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需要估讀．
（2）由勻變速運動規(guī)律得出力F與時間t的關系，進而確定哪種關系能做線性圖象．

解答 解：（1）主尺讀數(shù)為：2mm，由圖知第5條刻度線與主尺對齊，故遮光條的寬度為：d=2mm+5×0.05mm=2.25mm；
（2）由題意可知，該實驗中保持小車質量M不變，因此有：v²=2as，
其中：
v=$\fracbzt1rvj{t}$，
a=$\frac{F}{M}$，
解得：
$\frac{tzf1rdz^{2}}{{t}^{2}}$=2$\frac{F}{M}$L，
所以研究滑塊的加速度與力的關系，處理數(shù)據(jù)時應作出圖象$\frac{1}{{t}^{2}}$-F．
故答案為：（1）2.25；（2）$\frac{1}{{t}^{2}}$-F．

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎．處理實驗時一定要找出實驗原理，而涉及圖象問題的時候，一定要列出對應的公式，依據(jù)公式來判定圖象．