Question

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，当滑块通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间t₁、t₂都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的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x，牵引砝码的质量为m． 实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平。回答下列问题：

（1）若取细绳牵引滑块的拉力T=mg，测得滑块质量M＝0．2 kg，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＝20g     D．m₄＝200g

（2）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

a＝________________________（用t₁、t₂、D、x表示）．

（3）以小车和牵引砝码为研究对象，小车质量M一定，改变牵引砝码的质量m，根据实验数据描绘的小车加速度a与牵引砝码的质量m之间的实验关系图象。能正确反映-关系的图是________________。

Answer

（1）D

（2）

（3）C

【解析】

试题分析：（1）在实验中，认为的重力等于滑块所受的合力，所以的质量应远小于M的质量，故D不合适。

（2）滑块经过光电门的速度为：，，则根据据，得：。（3）根据牛顿第二定律，则有：，，则图象是一条倾斜的直线，且在纵轴上有截距，故C正确。

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】解决本题的关键理解实验的原理，知道当m的质量远小于M的质量，m的重力可以认为等于M所受的合力，计算加速度时利用运动学公式求解．以及推导出与关系式，进而选择图象，难度适中。