Question

某同學(xué)為了驗(yàn)證牛頓第二定律，利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置簡圖如右．
（1）如果滑塊上的擋光片寬度為d，通過1、2兩個(gè)光電門時(shí)的擋光時(shí)間分別為t₁和t₂，測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的距離s，那么滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a的計(jì)算式是a=

d2

2s

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)

．（用已知字母表示）
（2）為了保持滑塊所受的合力不變，在保持L不變的情況下，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是

BC

A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小
（3）保持滑塊質(zhì)量和L不變，改變h，測(cè)得一系列不同的a，如表中所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出a-h圖線．從圖線中能說明滑塊的加速度與合力成正比的理由是

小車受合外力為：F=mgsinθ=mg

h

s

（s為氣墊導(dǎo)軌的長），F(xiàn)與h成正比，故a與F成正比

．

序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7
h（cm）	6.00	5.50	5.00	4.50	4.00	3.50	3.00
a（m/s2）	0.437	0.398	0.364	0.330	0.289	0.253	0218．

Answer 1

分析：知道光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度．
了解不同的測(cè)量工具的精確度和讀數(shù)方法．
若對(duì)小車進(jìn)行受力分析，則小車受合外力為：F=mgsinθ=mg

h

s

（s為氣墊導(dǎo)軌的長）．

解答：解：（1）因?yàn)檩^短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1=

d

t1

v2=

d

t2

．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：2as=

v

2 2

-

v

2 1

所以：a=

v 2 2 - v 2 1

2s

=

d2

2s

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)．
（2）滑塊的合力F_合=Mg

h

x

，為了保持滑塊所受的合力不變，所以M和h 不能同時(shí)增大或減�。�
故選BC．
（3）在坐標(biāo)紙中做出a-h圖象，從圖象中得到a與h的關(guān)系是：加速度a與h成正比；
若對(duì)小車進(jìn)行受力分析，則小車受合外力為：F=mgsinθ=mg

h

s

（s為氣墊導(dǎo)軌的長），F(xiàn)與h成正比，故a與F成正比

故答案為：（1）a=

d2

2s

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)（2）BC（3）小車受合外力為：F=mgsinθ=mg

h

s

（s為氣墊導(dǎo)軌的長），F(xiàn)與h成正比，故a與F成正比

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于實(shí)驗(yàn)要熟練實(shí)驗(yàn)基本儀器，明確實(shí)驗(yàn)原理，熟練應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行誤差分析和熟練處理．