Question

（2013?南通一模）如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置．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，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）該同學(xué)用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=

2.30

mm．

（2）實驗時，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

遮光條到光電門的距離L

；
（3）下列不必要的一項實驗要求是

A

．（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）
A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行
（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

1

t2

-F

圖象．（選填“t²-F”、“

1

t

-F”或“

1

t2

-F”）．

Answer 1

分析：游標卡尺讀數(shù)結(jié)果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需要估讀．
滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．根據(jù)運動學(xué)公式解答．
用細線拉力表示合力，要考慮摩擦力的影響．

解答：解：（1）由圖知第6條刻度線與主尺對齊，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
（2）實驗時，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為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
根據(jù)運動學(xué)公式得若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L
（3）A、拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故A正確；
B、應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B錯誤
C、應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C錯誤
D、要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D錯誤；
故選A．
（4）由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，
v=

d

t

，a=

F

M

，

d2

t2

=2

F

M

L
所以研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

1

t2

-F圖象．
故答案為：（1）2.30  （2）遮光條到光電門的距離L
（3）A（4）

1

t2

-F

點評：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．