Question

8．如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力的關(guān)系的裝置．
（1）實(shí)驗(yàn)時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光片通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的兩個物理量是遮光片的寬度d、遮光片到光電門B的距離L．
（2）下列不必要的一項(xiàng)要求是A（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）
A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶和力傳感器的總質(zhì)量
B．應(yīng)使A位置與光電門B間的距離適當(dāng)大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
（3）多次改變小桶質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光片通過光電門的時間t．研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，通過描點(diǎn)作圖，作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$圖象（選填“t²-F”、“$\frac{1}{t}$-F”、“$\frac{1}{{t}^{2}}$-F”）是線形圖象．

Answer 1

分析 滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式得出所要測量的物理量．
用細(xì)線拉力表示合力，要考慮摩擦力的影響；最后根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合，從而確定選取什么樣的圖象．

解答 解：（1）滑塊通過光電門的瞬時速度v=$\frac739qwnm{t}$，根據(jù)速度位移公式得，a=$\frac{{v}^{2}}{2L}=\frac{fmnyydx^{2}}{2L{t}^{2}}$，可知還需要測量的物理量是：擋光片的寬度d，遮光片到光電門B的距離L．
（2）A、拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故A錯誤；
B、應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差，故B正確；
C、要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，氣墊導(dǎo)軌也調(diào)節(jié)水平，故C、D正確；
本題選擇不必要的選項(xiàng)，故選：A．
（3）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，
瞬時速度v=$\fracklyovff{t}$，
由牛頓第二定律，a=$\frac{F}{M}$，
則有：$\frac{fp4odn0^{2}}{{t}^{2}}=2\frac{F}{M}L$，即為$\frac{1}{{t}^{2}}=\frac{2L}{Mj9k8xo7^{2}}F$，
所以研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$圖線．
故答案為：（1）遮光片的寬度d，遮光片到光電門B的距離L，（2）A，（3）$\frac{1}{{t}^{2}}-F$．

點(diǎn)評 處理實(shí)驗(yàn)時一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項(xiàng)，掌握牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用．