题目内容

某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
d
△t1
d
△t1
；经过光电门2时的速度表达式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑块加速度的表达式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表达式均用已知字母表示）．

（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．
分析：知道光电门测量滑块瞬时速度的原理．
根据运动学公式求出加速度．表示出滑块的合力，根据表达式判断．
解答：解：（1）滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
d
△t1

经过光电门2时的速度表达式v2=
d
△t2

a=
v
2
2
-v
2
1
2x
=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x

游标卡尺的读数由主尺和游标尺两部分组成．读数为8.15mm．
（2）滑块的合力F合=Mg
h
x
，为了保持滑块所受的合力不变，
所以M和h 不能同时增大或减小．
故选BC．
故答案为：（1）
d
△t1
，
d
△t2
，
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
；（2）BC．
点评：知道用很短时间内的平均速度代替瞬间速度．
能够用力学知识找出M和h的关系．
练习册系列答案
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（2013?河池模拟）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的
加速度与质量之间的关系．
（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
d
△t1
d
△t1
；经过光电门2时的速度表达式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑块加速度的表达式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表达式均用已知字母表示）．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为
8.15
8.15

没有
没有
mm．

（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．
（2013?湖南模拟）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
①实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
1.88m
1.88m
J；此时重锤的动能比开始下落时增加了
1.96m
1.96m
 J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了
实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了
．（重锤质量m已知）

②在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以
v22
为纵轴画出的图线应是如下图中的
D
D
．图线的斜率表示
g
g
．
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”．

（1）实验中，图乙为游标卡尺测得遮光条的宽度d=
0.52
0.52
cm．
（2）实验中，由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离S．滑块从图示位置静止释放，数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度表达式v1=
d
t1
d
t1
，滑块经过光电门2时的瞬时速度表达式v2=
d
t2
d
t2
，则滑块的加速度表达式a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2S
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2S
t
2
1
t
2
2
．（涉及遮光条宽度时用d表示）
（3）在一次实验中，滑块的质量m=400g，刻度尺测得两个光电门中心之间的距离S=24cm，遮光条经过两个光电门的时间分别为t1=2.60×10-2s、t2=1.30×10-2s，遮光条的宽度d为（1）所测数值，则在这次实验中滑块的加速度a=
0.25
0.25
m/s2．
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．

（1）由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离S，由游标卡尺测得遮光条的宽度d，由数字计时器可以读出遮光条通过电门1的时间△t1和遮光条通过光电门2的时间△t2，滑块的加速度的表达式为
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2S
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2S
．（以上表达式均用字母表示）
（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表的实验数据，
m（g） a（m/s2）
250 1.80
300 1.50
350 1.29
400 1.13
500 0.90
800 0.56
根据实验数据作出了a与
1
m
的图线如图乙所示，该图线有一段是弯曲的，试分析图线弯曲的原因
未满足拉车的钩码质量m远小于小车的质量M
未满足拉车的钩码质量m远小于小车的质量M
．

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