题目内容
5．
为了探究加速度与力的关系，使用如实图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距离为X，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答轻推小车，通过两个光电门用时相等
（2）若取M=0.5kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的是D．
A．m=10g B．m=15g C．m=25g D．m=400g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为a=$\frac{{（\frac{d}{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{d}{△{t}_{1}}）}^{2}}{2X}$．（用△t1，△t2，d，X表示）
分析 当气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动，通过光电门的速度相等，即光电门的挡光时间相等．
在实验中，先接通电源后释放小车；认为m2的重力等于滑块所受的合力，所以m2的质量应远小于m1的质量．
滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，可由v=$\frac{D}{△t}$求出，然后由匀变速运动的速度位移公式求出滑块的加速度．
解答 解：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，即滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平；
（2）在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验在满足小车质量远大于钩码质量的条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力，D答案不能满足此条件．
本题选不合适的
故选：D
（3）由题意得：滑行器通过Gl的速度为：v1=$\frac{D}{△{t}_{1}}$，v2=$\frac{D}{△{t}_{2}}$
根据2aX=${{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}$
解得：a=$\frac{{（\frac{d}{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{d}{△{t}_{1}}）}^{2}}{2X}$
故答案为：（1）轻推小车，通过两个光电门用时相等；（2）D；（3）a=$\frac{{{{（\frac{d}{{△{t_2}}}）}^2}-{{（\frac{d}{{△{t_1}}}）}^2}}}{2X}$
点评 解决本题的关键理解实验的原理，知道当m的质量远小于M的质量，m的重力可以认为等于M所受的合力，并掌握如何通过光电门来测量瞬时速度，注意求瞬时速度等于这段时间内的平均速度．
练习册系列答案
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如图所示，一个质量为m、电荷量为q的粒子，从小孔S1飘入加速电场，其初速度可视为零，然后经点S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中，粒子恰能从磁场左边界的点S4射出，已知点S3、S4间距为L（不计粒子重力）．求：
16．
某静电场中的电场线为图示实线，带电粒子仅受电场力作用由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（ ）
某静电场中的电场线为图示实线，带电粒子仅受电场力作用由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（ ）| A． | 粒子带正电荷 | |
| B． | 由于M点没有电场线，粒子在M点不受电场力的作用 | |
| C． | 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 | |
| D． | 粒子在M点的动能小于在N点的动能 |
13．
如图所示，在足够大的粗糙水平绝缘面上固定着一个点电荷Q，将一个质量为m的带电物块q（可视为质点）在水平面上由静止释放，物块将在水平面上沿远离Q方向可视运动．则在物块从可视运动到停止下的整个过程中（ ）
如图所示，在足够大的粗糙水平绝缘面上固定着一个点电荷Q，将一个质量为m的带电物块q（可视为质点）在水平面上由静止释放，物块将在水平面上沿远离Q方向可视运动．则在物块从可视运动到停止下的整个过程中（ ）| A． | 物块的加速度一直变大 | |
| B． | 物块的加速度一直减小 | |
| C． | 电场力对物块做功的数值等于物块增加的机械能 | |
| D． | 电场对物块做功的数值等于系统摩擦产生的热 |
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2．那么：