Question

【题目】某同学设计如图1装置来研究“质量一定时，加速度与合外力之间的关系”．将装有两个挡光片（两者相距为s）的物块放在水平的气垫导轨上，细线通过滑轮悬挂着钩码．实验中将钩码的重力当作物块所受的合外力F，多次测量加速度a和合外力F，进而探究两者的关系．桌面离地足够高，滑轮离光电门足够远．

a.用螺旋测微器测量挡光片的宽度d，结果如图2，其读数为_____mm．

b.挂上钩码后，将物块释放，测得挡光片先后两次的挡光时间分别为t1和t2，则物块的加速度为_____．（用d、s、t1和t2表示）

c.下列说法正确的是_____．

A．实验中应保证钩码质量远大于物块的质量

B．实验中应保证桌面上部的细线水平

C．每次释放物块的初位置必须相同

D．每次释放物块的初位置离光电门越近，实验误差越小

d.利用本装置还可以验证机械能守恒定律，若测得钩码质量为m，物块质量为M，挡光片先后两次的挡光时间分别为t3和t4，则实验中需要验证的关系是_____．（用d、s、m、K、t3和t4表示）

Answer 1

【答案】 4.687 B -

【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为：0.01×18.7mm=0.187mm，
所以最终读数为：4.5mm+0.187mm=4.687mm，
（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．物块通过光电门1速度为：v1=；物块通过光电门2速度为：v2=；物块做匀变速直线运动，则v22-v12=2as，则加速度为：a=；
（3）实验中应保证钩码质量远小于物块的质量，故A错误；实验中应保证桌面上部的细线水平，故B正确；每次释放物块的初位置不需要相同，故C错误；每次释放物块的初位置离光电门越远，速度越大，时间越短，实验误差越小，故D错误；故选B．
（4）钩码重力势能的减小量△EP=mg△h=mgs，钩码与滑块的动能的增加量

所以实验中需要验证的关系是．