Question

【题目】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。

(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=______mm。

(2)实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d值，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的______；

(3)下列不必要的一项实验要求是______；

A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

C．应将气垫导轨调节水平

D．应使细线与气垫导轨平行

(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M，用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=______。

Answer 1

【答案】2.30 时间 A

【解析】

(1)[1]由图知第6条刻度线与主尺对齐

d=2mm+6×0.05mm=2.30mm

(2)[2]已知初速度为零，位移为L，要计算加速度，需要知道末速度，根据瞬时速度的计算方法可知，需要由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；

(3)[3]A．拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A正确。

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B错误。

C．应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C错误。

D．要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D错误。

(4)[4]滑块到达光电门的速度为：

v=

根据匀加速运动的速度位移的关系公式得：

a==

根据牛顿第二定律得到：

F=Ma=