Question

18．如圖甲所示是某同學(xué)探究“加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，他在氣墊導(dǎo)軌上B點(diǎn)安裝了一個(gè)光電門(mén)，滑塊上固定一遮光條并放有若干金屬片，滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與托盤(pán)相連（托盤(pán)內(nèi)也有金屬片），實(shí)驗(yàn)中每次滑塊都從導(dǎo)軌上的同一位置A由靜止釋放，

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺（20分度）測(cè)量遮光條的寬度d（沿滑塊運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度）如圖乙所示，則d=7.25mm；若光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為△t，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=$\fracugeu7uv{△t}$（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）．
（2）若滑塊（含遮光條和金屬片）和托盤(pán)（含金屬片）組成的系統(tǒng)總質(zhì)量為M，托盤(pán)及其中金屬片的質(zhì)量為m，現(xiàn)保持系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，通過(guò)增減托盤(pán)和滑塊中的金屬改變m，測(cè)出多組m、v數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上以m為橫軸，以v²為縱軸描點(diǎn)作出圖象，若圖線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，則系統(tǒng)的加速度大小與所受合力大小成正比．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大�。�
（2）研究系統(tǒng)的加速度與合力的關(guān)系，結(jié)合速度位移公式得出速度與加速度的關(guān)系，根據(jù)合力與m的關(guān)系，確定以什么軸為縱軸

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則d=7.25mm，
根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度v=$\fraczfwuano{△t}$．
（2）現(xiàn)保持系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，通過(guò)增減吊盤(pán)和滑塊中的金屬片，改變系統(tǒng)的合力，若a與合力成正比，則a與m成正比，根據(jù)v²=2ax知，v²與a成正比，所以若以v²為縱軸，m為橫軸，圖線為一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，則系統(tǒng)的加速度大小與所受合力大小成正比．
故答案為：（1）7.25；$\fracg1cmf0d{△t}$；    （2）v²．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道該實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是系統(tǒng)，保證系統(tǒng)質(zhì)量不變，改變合力，可探究加速度和合力的關(guān)系．掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，及其區(qū)別．