题目内容
【题目】如图甲所示是某同学用水平气垫导轨探究“加速度与力的关系”的实验装置,他将光电门固定在导轨上的 B 点,吊盘(含金属片)通过细线与滑块相连,滑块上固定一遮光条并放有若干金属片,实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。
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(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d(沿滑块运动方向的长度)如图乙所示,d=_______mm;用螺旋测微器测量遮光条的厚度h如图丙所示,则h=_______mm。若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为
,则滑块经过光电门时的速度
_______(用所测物理量的符号表示)。
(2)若滑块(含遮光条和金属片)和吊盘(含金属片)组成的系统的总质量为
,吊盘及其中的金属片的质量为
,则滑块从A处释放后系统的加速度大小为
_______。已知重力加速度为g。(用所给物理量的符号表示)
(3)现保持系统的总质量不变,通过____________________改变
,测出多组
、
数据,在坐标纸上以
为横轴,以__________为纵轴描点作出图象,若图线是一条过坐标原点的直线,则系统的加速度大小与所受合力大小成正比。
【答案】(1)11.70;4.226~4.228; ![]()
(2)
(3)减吊盘和滑块中的金属片, ![]()
【解析】试题分析:(1)游标卡尺的读数为
,螺旋测微器的读数为
,由于遮光条的宽度非常小,所以通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度,故![]()
(2)根据牛顿第二定律可得
,解得
(M必须远远大于m)
(3)实验中通过增减吊盘和滑块中的金属片来改变质量m,该实验中保持小车质量M不变,因此有:
,(s表示AB之间的距离)由题意可知,M、s不变,画出
图象,若图象为过原点的直线,则说明加速度和外力成正比.
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