Question

用如图所示的实验装置探究“加速度与合外力、质量的关系”．图中为两个光电门，为固定在木槽上的遮光条．实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动.遮光条的宽度为，两光电门间的距离为．实验时木槽每次都从同一位置由静止释放，研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统．

(1)通过光电计时器读出遮光条通过、两个光电门的时间分别是、，则木槽的加速度是_______．(用测量的符号表示)

(2)保持悬挂钩码的质量不变，增加或减少槽内的砝码，测出每次对应的加速度，为了能直观反映在合外力一定的情况下，加速度与质量的关系，应作出a-_______关系图象(表示槽及槽内砝码的总质量).

A.     B.          C.          D.

(3)为了精确测量木槽运动的加速度，甲同学固定光电门，移动光电门，然后释放木槽，测出遮光条每次经过光电门的时间，乙同学固定光电门，移动光电门，然后释放木槽，测出遮光条每次经过光电门的时间，两位同学根据图象求解系统的加速度.甲同学作出的图象应为下图中的_________，乙同学作出的图象应为下图中的_________.若甲同学所作图象斜率的绝对值为，则木槽的加速度_________.

A.    B.   

C.    D.

Answer

D B C

【解析】

（1）[1]遮光片通过光电门的速度分别为 ；根据速度位移公式可知

，

解得

．

（2）[2]悬挂钩码的质量m保持不变，即合力保持不变，a与系统质量成反比，可知为了能直观反映在合外力一定的情况下，加速度与质量的关系，应作a-图线，故选D．
（3）[3]甲同学固定光电门B，移动光电门A，然后释放凹槽，测出遮光条每次经过光电门A的时间t1．通过光电门A的瞬时速度vA＝，B点的速度为定值，根据vB2−vA2＝2ax得，

，

故B正确．

[4]乙同学固定光电门A，移动光电门B，然后释放凹槽，测出遮光条每次经过光电门B的时间t2，通过光电门B的瞬时速度vB＝，A点的速度为定值，根据vB2−vA2＝2ax得，

，

故C正确．

[5]若甲同学所作图象的斜率的绝对值为k，则有

，

解得系统的加速度．