Question

如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=      mm．

（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的        ；

（3）下列不必要的一项实验要求是(     )。

A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

C．应将气垫导轨调节水平

D．应使细线与气垫导轨平行

（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=           。

Answer

（1）2.25；（2）时间t；（3）A；（4）；

【解析】试题分析：（1）d=2mm+0.05mm×5=2.25mm．（2）根据，可知若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；（3）拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确；故选A．（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：；v2=2aL，，联立可得：