Question

【題目】如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置進(jìn)行“探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過兩個(gè)滑輪與彈簧秤相連，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，C為彈簧秤，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變鉤碼的質(zhì)量m，讀出彈簧秤不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦力。

(1)下列說法正確的是_________（填選項(xiàng)前的字母）。

A．氣墊導(dǎo)軌必須調(diào)節(jié)水平 B．必須用天平測(cè)出所掛鉤碼的質(zhì)量m

C．彈簧秤的讀數(shù)始終為 D．實(shí)驗(yàn)中m應(yīng)遠(yuǎn)小于M

(2)安裝并調(diào)試實(shí)驗(yàn)器材，按正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2，則滑塊（含遮光條）的加速度表達(dá)式為________（用題中的字母表示）；滑塊（含遮光條）的加速度________(填“大于”“等于”或“小于”）鉤碼的加速度。

(3)若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，未掛細(xì)線和鉤碼，接通氣源，輕推滑塊使其從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時(shí)間小于通過光電門1的時(shí)間，該同學(xué)硫忽大意，未采取措施調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，繼續(xù)進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)步驟（其他實(shí)驗(yàn)步驟沒有失誤），則該同學(xué)作出的滑塊（含遮光條）加速度a與彈簧秤拉力F的圖象，可能的選項(xiàng)是_______。

Answer 1

【答案】A 大于； A

【解析】

(1)A項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，排除重力分力對(duì)合外力的影響故A正確；

B、D項(xiàng)：由于可以通過彈簧秤的讀數(shù)推斷出滑塊（包含遮光條）所受合外力大小，所以不必要測(cè)出鉤碼的質(zhì)量，不必要滿足實(shí)驗(yàn)中m應(yīng)遠(yuǎn)小于M，故B、D錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：鉤碼做加速運(yùn)動(dòng)，，彈簧秤的讀數(shù)小于，故C錯(cuò)誤。

故應(yīng)選A。

(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式

解得：

由于動(dòng)滑輪的影響，由靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程中，在相等時(shí)間內(nèi)滑塊水平位移等于鉤碼下落距離的兩倍，滑塊的加速度大于鉤碼的加速度大�。�

(3)遮光條通過光電門2的時(shí)間小于通過光電門1的時(shí)間，說明遮光條通過光電門2的速度大，也就氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平，由于重力分力的影響，使滑塊（包含遮光條）有了加速度，故可能的選項(xiàng)為A。