Question

17．如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關(guān)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，每次滑塊及遮光條都從位置A處由靜止釋放．

（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=2.20mm．
（2）實驗時，將滑塊從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，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L．
（3）改變鉤碼質(zhì)量，讀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，該同學已經(jīng)將實驗中的數(shù)據(jù)描入了圖丙所示F-$\frac{1}{t^2}$坐標系中，請你用一平滑的曲線將各點連接起來．
（4）若圖丙中所作的F-$\frac{1}{t^2}$圖象的斜率為k，設(shè)AB間的距離為s，當遮光條的寬度為d時，則滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M=$\frac{2ks}{sokwsey^{2}}$．

Answer 1

分析 游標卡尺讀數(shù)結(jié)果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需要估讀．
滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．根據(jù)運動學公式解答．

解答 解：（1）由圖知第6條刻度線與主尺對齊，d=2mm+4×0.05mm=2.20mm；
（2）實驗時，將滑塊從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，滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
根據(jù)運動學公式得若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L．
（3）
（4）由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，
v=$\frac0wco02a{t}$，a=$\frac{F}{M}$，
可得：
$\frac{a0mqeo0^{2}}{{t}^{2}}=2•\frac{F}{M}•s$，
解得：$M=\frac{2Fs{t}^{2}}{cuymy22^{2}}$=$\frac{2ks}{moaokm0^{2}}$．
故答案為：2.20；遮光條到光電門的距離L；如圖：；$\frac{2ks}{sui02qu^{2}}$．

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項