Question

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊及遮光條都從位置A處由靜止釋放。

⑴該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝___________mm。

⑵實(shí)驗(yàn)時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是_________________。

⑶改變鉤碼質(zhì)量，讀出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，該同學(xué)已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)描入坐標(biāo)系中，并擬合圖線如上圖所示。

⑷若圖中所作的 圖像的斜率為k，設(shè)AB間的距離為L，當(dāng)遮光條的寬度為d時，則滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M＝_______________。

Answer 1

【答案】2.25； 遮光條到光電門的距離L； ；

【解析】

（1）由圖知第5條刻度線與主尺對齊，d=2mm+5×0.05mm=2.25mm；
（2）實(shí)驗(yàn)時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度。
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式vB2=2ax得，若要得到滑塊的加速度a，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L。
（3）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：vB2=2as，，，可得：，即，則斜率 ，解得。