Question

8．某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間（遮光條的遮光時間）分別為△t₁、△t₂；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門l時的速度表達式v₁=$\fracj66y5bi{△{t}_{1}}$；經(jīng)過光電門2時的速度表達式v₂=$\fracwwdxo1l{△{t}_{2}}$，滑塊加速度的表達式a=$\frac{{（\frac96jaxv5{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\fracyib9l94{△{t}_{1}}）}^{2}}{2x}$．（以上表達式均用已知字母表示）．如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為8.15mm．
（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h”的正確操作方法是BC．
A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變．
C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小．

Answer 1

分析 （1）光電門測量滑塊瞬時速度的原理是：用短時間內(nèi)的平均速度代替瞬間速度，根據(jù)運動學(xué)公式求出加速度，了解不同的測量工具的精確度和讀數(shù)方法；
（2）滑塊的合力F_合=Mg$\frac{h}{x}$，為了保持滑塊所受的合力不變，所以M和h不能同時增大或減�。�

解答 解：（1）滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式為：v₁=$\frachxb8k5w{△{t}_{1}}$，
經(jīng)過光電門2時的速度表達式為：v₂=$\fracejcqshj{△{t}_{2}}$，
根據(jù)勻變速直線運動位移速度公式得：$2ax={{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}$，
解得：a=$\frac{（{\fracfsjfhjh{△{t}_{2}}）}^{2}-（\frachpe3crb{△{t}_{1}}）^{2}}{2x}$，
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺和游標(biāo)尺兩部分組成．讀數(shù)為8mm+3×0.05mm=8.15mm．
（2）滑塊的合力F_合=Mg$\frac{h}{x}$，為了保持滑塊所受的合力不變，所以M和h不能同時增大或減�。�
故選：BC．
故答案為：（1）$\fracxithjs9{△{t}_{1}}$；$\fracntqasij{△{t}_{2}}$；$\frac{{（\fracywaymmo{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\fractqsx6li{△{t}_{1}}）}^{2}}{2x}$；8.15；（2）BC

點評 解答本題要掌握光電門測量滑塊瞬時速度的原理，知道可以用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬間速度，能夠用力學(xué)知識找出M和h的關(guān)系，難度適中．