Question

I．为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁．G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G_l．G₂光电门时，光束被遮挡的时间△t₁．△t₂都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：______．
（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是______．
A．m₁=5g    B． m₂=15g
C．m₃=40g    D．m₄=400g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：
______

 2S(

1

△t 2 2

-

1

△t 2 1

)

Answer

对Ⅰ题应知道滑行器所受合力为绳子拉力的条件是滑行器质量远大于砝码的质量，Ⅱ题要明确电流表与电压表的读数要求是通过电流表表头的电流不能太小，若将电压表与电流表并联，则电压表示数太小，若串联则电流表示数太小，故只能使用电压表．
【解析】
I（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，应将滑行器自由放在导轨上，并轻推滑行器，看其能否做匀速运动．
（2）根据牛顿第二定律，对砝码有F-mg=ma，对滑行器有F=Ma，联立可得F==，可见当m＜＜M时F=mg，所以当砝码的质量m远小于滑行器的质量M时，绳子对滑行器的拉力才可作为滑行器受到的合力，不合适的一组是D．
（3）由v=得=，=，又-=2aS，可得a=
II．①欧姆表的读数为R=30×100Ω=3000Ω
   ②认为其中较合理的电路图是丙，原因是乙图中电流表的示数太小，误差太大，丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小．
   ③实物图连接如右图所示：

④实验步骤是：
闭合，再闭合，读得电压表示数；再断开，读得电压表示数．
根据欧姆定律=E，=，两式联立解得=
故答案为Ⅰ（1）将滑行器自由放在导轨上，并轻推滑行器，看其能否做匀速运动
          （2）D
           （3）a=
Ⅱ①3000，②丙，③乙图中电流表的示数太小，误差太大，丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小．
  ④闭合，再闭合，读得电压表示数，再断开，读得电压表示数；