题目内容
【题目】用如图所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”图中A、B为两个光电门(连接光电计时器),C为固定在木槽上的遮光条实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动。遮光条C的宽度为d,两光电门A、B间的距离为x,木槽通过A、B两个光电门的速度等于遮光条的宽度除以遮光条通过光电门的时间,实验时木槽每次都从同一位置由静止释放研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。
(1)通过光电计时器读出遮光条通过A、B两个光电门的时间分别是tA、tB则木槽的加速度是______(用测量的符号表示);
(2)保持悬挂钩码的质量m不变,增加或减少槽内的砝码测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作出a与______关系图像(M表示槽及槽内砝码的总质量,m不能比M小很多);
A. M
B. m
C.
D.
(3)为了精确测量木槽运动的加速度,某同学固定光电门B移动光电门A,然后多次从同一位置释放木槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间tA和tB两光电门间的距离x,此同学作出的图像应为图中的______,所作图像斜率的绝对值为k则木槽的加速度a=______。
【答案】 D B
【解析】
(1)[1]遮光片通过光电门的速度分别为:
根据速度位移公式可知:
解得:
;
(2)[2]悬挂钩码的质量保持不变,分别对和应用牛顿第二定律:
两式相加:
即合力保持不变,与系统质量成反比,应作图线,ABC错误,D正确。
故选D;
(3)[3]某同学固定光电门,移动光电门,然后释放木槽,测出遮光条每次经过光电门的时间通过光电门的瞬时速度:
光电门位置的速度为定值,根据:
得:
A错误,B正确。
故选B;
[4]同学所作图像的斜率的绝对值为,则有:
解得系统的加速度:
。