Question

【题目】如图甲所示装置可以用来“探究加速度与合外力、质量的关系”，也可以用来“探究功与速度变化的关系”和“验证机械能守恒定律”等。

(1)某同学用此装置探究小车在拉力作用下的加速度用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其示数如图乙所示，则d=______mm。测出小车静止时遮光条到光电门的距离为x，光电计时器读出遮光条通过光电门的时间是t，则小车的加速度是__________。（用测量的符号表示）

(2)若继续用此装置做“探究功与速度变化的关系”的实验，使小车释放点到光电门的距离成倍增加进行多次实验，每次实验时要求小车都由静止释放。

①如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为t，通过描点作出图象来反映合力做功与t的关系，则下图中符合实验事实的是__________。

A. B.

C. D.

②下列实验操作中必要的是__________。

A.调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动

B.必须满足重物的质量远小于小车的质量

C.保持小车（包括遮光条）和重物的质量不变

Answer 1

【答案】5.50 D C

【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为

则遮光条的宽度

[2]小车通过光电门的瞬时速度

根据速度位移公式得，小车的加速度

(2)①[3]小车动能的增加量

根据动能定理

可知合外力做功与时间的负二次方成正比，故D正确，ABC错误。

故选D。

②[4]实验中保持小车所受的合力不变，改变小车运动的距离；则不需要平衡摩擦力，不需要满足重物的重力等于拉力（即不需要满足重物的质量远小于小车的质量）；实验中必须保证小车从静止开始运动，以及保持小车和重物的质量不变；故AB错误，C正确。

故选C。