Question

【题目】如图所示为利用气垫导轨和光电门装置进行“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图。在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过两个滑轮与弹簧秤相连，滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m，C为弹簧秤，实验时改变钩码的质量m，读出弹簧秤不同读数F，不计绳与滑轮之间的摩擦力。

(1)下列说法正确的是_________（填选项前的字母）。

A．气垫导轨必须调节水平 B．必须用天平测出所挂钩码的质量m

C．弹簧秤的读数始终为 D．实验中m应远小于M

(2)安装并调试实验器材，按正确步骤进行实验。测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则滑块（含遮光条）的加速度表达式为________（用题中的字母表示）；滑块（含遮光条）的加速度________(填“大于”“等于”或“小于”）钩码的加速度。

(3)若某同学实验时，未挂细线和钩码，接通气源，轻推滑块使其从轨道右端向左运动，发现遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，该同学硫忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤（其他实验步骤没有失误），则该同学作出的滑块（含遮光条）加速度a与弹簧秤拉力F的图象，可能的选项是_______。

Answer 1

【答案】A 大于； A

【解析】

(1)A项：实验时要调整气垫导轨水平，排除重力分力对合外力的影响故A正确；

B、D项：由于可以通过弹簧秤的读数推断出滑块（包含遮光条）所受合外力大小，所以不必要测出钩码的质量，不必要满足实验中m应远小于M，故B、D错误；

C项：钩码做加速运动，，弹簧秤的读数小于，故C错误。

故应选A。

(2)由匀变速直线运动公式

解得：

由于动滑轮的影响，由静止开始运动的过程中，在相等时间内滑块水平位移等于钩码下落距离的两倍，滑块的加速度大于钩码的加速度大小；

(3)遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，说明遮光条通过光电门2的速度大，也就气垫导轨没有调节水平，由于重力分力的影响，使滑块（包含遮光条）有了加速度，故可能的选项为A。