Question

某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”．实验中钩码重力大小与物体所受合外力大小视为相等．

（1）如图乙所示，由20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm．
（2）实验中可选择的钩码有2个，它们的质量分别为m₁和m₂，且m₁＞m₂，你认为实验中选择______（填m₁或m₂）较合适．
（3）实验中可选择的遮光条有2个，它们的宽度分别为d₁和d₂，且d₁＞d₂，你认为实验中选择______（填d₁或d₂）较合适．
（4）该实验小组在a-（m为滑块整体的质量）坐标系中，画出了如图丙所示的三条曲线．你认为符合事实的曲线是______．（从①、②、③三条曲线中选出一条，填序号）．曲线未过坐标原点的原因可能是______．

Answer

（1）游标卡尺主尺和副尺两部分读数组成，将主尺读数和游标尺读数相加即可，注意不需要估读；
（2）根据实验原理可知所挂钩码质量越小，其重力约和物体所受合外力相等；
（3）遮光条宽度越小，其通过光电门的平均速度约可以代替其瞬时速度；
（4）明确实验原理，根据两坐标轴所代表的物理量量的含义，结合数学知识可正确解答．
【解析】
（1）主尺读数为1cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，因此其读数为：4×0.05=0.20mm=0.020cm，所以最终读数为：1cm+0.020cm=1.020cm．
故答案为：d=1.020cm．
（2）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma    ①
对所挂钩码有：mg-F=ma   ②
=，由此可知当M＞＞时，钩码重力大约等于绳子的拉力，因此钩码质量越小实验误差越小，故选择m2更合适．
故答案为：m2．
（3）该实验中利用遮光条通过光电门的平均速度来代替其瞬时速度大小，遮光条越窄，其通过光电门的平均速度越能代替其瞬时速度，误差越小，故选择d2．
故答案为：d2．
（4）随着所挂重物质量的增加，不再满足钩码质量远小于物体质量即不满足m＜＜M的条件，图象将发生弯曲，由于物体和砝码的加速度不可能一直无限制的增大，其整体的最大加速度小于g，因此图③符合事实；
根据图象可知，当有外力时还没有产生加速度，这说明可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，或者气垫导轨没有调水平，开始运动位置低于后来到达位置．
故答案为：可能是气垫导轨没有调水平（可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力）．