题目内容

【题目】为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验,其中G1G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1G2光电门时,光束被遮挡的时间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)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值最不合适的一个是_________

Am=5g

Bm=15g

Cm=40g

Dm=400g

(2)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度a的表达式为_________(用Δt1、△t2dx表示);

(3)为了减少实验误差,可以采取的措施是_________

A.适当增大挡光片宽度d

B.适当减小挡光片宽度d

C.滑块释放时应尽量靠近光电门G1

D.适当增大滑块释放点与光电门G1间的距离

【答案】D BD

【解析】

(1)[1]本实验无法精确测量细绳的拉力得到滑行器的合外力,则需要用砝码的重力近似替代,而条件是要求m<<M,故ABC项的砝码质量较小满足条件,D项的m=400g不满足近似的条件,故最不合适的质量选D

(2)[2]由光电门测速度原理可得两个位置的瞬时速度为

由匀变速直线运动的规律

联立可得

(3)[3]AB.滑行器通过光电门的时间越短,平均速度越能接近代替瞬时速度,则适当减小挡光片宽度d,故A错误,B正确;

CD.测量匀变速运动的位移时,运动快一点,位移长一些,能适当减小测量产生的偶然误差,故C错误,D正确。

故选BD

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