Question

4．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(gè)光電門(mén)B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)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(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=2.30mm．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是遮光條到光電門(mén)的距離L；
③下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是A．（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）
A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)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(mén)間的距離適當(dāng)大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行．

Answer 1

分析 ①游標(biāo)卡尺讀數(shù)結(jié)果等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，不需要估讀．
②滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答．
③明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)拉力的測(cè)量方法； 同時(shí)還需要減小摩擦力的影響．同時(shí)應(yīng)讓細(xì)線與木板平行．

解答 解：①由圖知第6條刻度線與主尺對(duì)齊，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是遮光條到光電門(mén)的距離L
③A、拉力是直接通過(guò)傳感器測(cè)量的，故與小車(chē)質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無(wú)關(guān)，故A正確；
B、應(yīng)使A位置與光電門(mén)間的距離適當(dāng)大些，可以增大測(cè)量長(zhǎng)度，從而有利于減小誤差，故B錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤；
本題選不必要的，故選：A；
故答案為：①2.30； ②遮光條到光電門(mén)的距離L； ③A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，注意本實(shí)驗(yàn)中不再是以鉤碼的重力來(lái)表示拉力，而是用傳感器來(lái)得出拉力，故不需要再讓鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，但仍需消除摩擦力以及細(xì)線分力的影響．