Question

【題目】如圖甲所示裝置可以用來(lái)“探究加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系”，也可以用來(lái)“探究功與速度變化的關(guān)系”和“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”等。

(1)某同學(xué)用此裝置探究小車(chē)在拉力作用下的加速度用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，其示數(shù)如圖乙所示，則d=______mm。測(cè)出小車(chē)靜止時(shí)遮光條到光電門(mén)的距離為x，光電計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間是t，則小車(chē)的加速度是__________。（用測(cè)量的符號(hào)表示）

(2)若繼續(xù)用此裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，使小車(chē)釋放點(diǎn)到光電門(mén)的距離成倍增加進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)要求小車(chē)都由靜止釋放。

①如果每次實(shí)驗(yàn)時(shí)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，通過(guò)描點(diǎn)作出圖象來(lái)反映合力做功與t的關(guān)系，則下圖中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是__________。

A. B.

C. D.

②下列實(shí)驗(yàn)操作中必要的是__________。

A.調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時(shí)使小車(chē)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)

B.必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

C.保持小車(chē)（包括遮光條）和重物的質(zhì)量不變

Answer 1

【答案】5.50 D C

【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)為

則遮光條的寬度

[2]小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度

根據(jù)速度位移公式得，小車(chē)的加速度

(2)①[3]小車(chē)動(dòng)能的增加量

根據(jù)動(dòng)能定理

可知合外力做功與時(shí)間的負(fù)二次方成正比，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

②[4]實(shí)驗(yàn)中保持小車(chē)所受的合力不變，改變小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離；則不需要平衡摩擦力，不需要滿足重物的重力等于拉力（即不需要滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量）；實(shí)驗(yàn)中必須保證小車(chē)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以及保持小車(chē)和重物的質(zhì)量不變；故AB錯(cuò)誤，C正確。

故選C。