Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間（遮光條的遮光時(shí)間）分別為△t₁、△t₂；用刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門l時(shí)的速度表達(dá)式v₁=$\fracvbhzqf2{△{t}_{1}}$；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式v₂=$\fracraom22m{△{t}_{2}}$，滑塊加速度的表達(dá)式a=$\frac{{（\frac7u7llw9{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\fracf74jjt7{△{t}_{1}}）}^{2}}{2x}$．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為8.15mm．
（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h”的正確操作方法是BC．
A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變．
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減�。�

Answer 1

分析 （1）光電門測量滑塊瞬時(shí)速度的原理是：用短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬間速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度，了解不同的測量工具的精確度和讀數(shù)方法；
（2）滑塊的合力F_合=Mg$\frac{h}{x}$，為了保持滑塊所受的合力不變，所以M和h不能同時(shí)增大或減�。�

解答 解：（1）滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式為：v₁=$\fracf22hzft{△{t}_{1}}$，
經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式為：v₂=$\fracu29xh2m{△{t}_{2}}$，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式得：$2ax={{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}$，
解得：a=$\frac{（{\fracbyipo7t{△{t}_{2}}）}^{2}-（\fracbdguelr{△{t}_{1}}）^{2}}{2x}$，
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺和游標(biāo)尺兩部分組成．讀數(shù)為8mm+3×0.05mm=8.15mm．
（2）滑塊的合力F_合=Mg$\frac{h}{x}$，為了保持滑塊所受的合力不變，所以M和h不能同時(shí)增大或減�。�
故選：BC．
故答案為：（1）$\frace2p7l7m{△{t}_{1}}$；$\fracmrmp4ov{△{t}_{2}}$；$\frac{{（\fracagj7hhn{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\fraccewkbtp{△{t}_{1}}）}^{2}}{2x}$；8.15；（2）BC

點(diǎn)評(píng) 解答本題要掌握光電門測量滑塊瞬時(shí)速度的原理，知道可以用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬間速度，能夠用力學(xué)知識(shí)找出M和h的關(guān)系，難度適中．