Question

為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩個(gè)光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m；回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的

    螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，其方法是：在不掛砝

    碼的情況下，將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，如果

    滑行器能在任意位置靜止不動(dòng)，或輕輕推滑

    行器后，能使滑行器________運(yùn)動(dòng)，說明氣墊導(dǎo)軌是水平的；

（2）若取M=0；4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值最不合適的一個(gè)是

    A；m1=5g        B；m2=15g

    C；m3=40g       D；m4=400g

（3）在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為a=____（用△t1、△t2、D、x表示）；

（4）在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)作出的a- 關(guān)系圖象如圖所示；從圖象可以看出，作用在研究對(duì)象上的恒力F＝________ N，當(dāng)物體的質(zhì)量M＝5 kg時(shí)，它的加速度a＝________ m/s2.

Answer 1

 (1) 勻速；   (2) D；    (3) 。      (4)2.5,   0.5。

【解析】

（1）如果滑行器能在任意位置靜止不動(dòng)，或輕輕推滑行器后，能使滑行器勻速運(yùn)動(dòng)，說明氣墊導(dǎo)軌是水平的；

（2）根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度，隔離對(duì)滑行器分析，繩子的拉力，知到那個(gè)m遠(yuǎn)小于M時(shí)，砝碼的重力等于滑行器的合力；所以最不合適的是：D；

（3）滑行器通過光電門1、2的速度，，根據(jù)速度位移公式

得；

（4）圖線的斜率等于恒力F的大小，即，則物體的質(zhì)量M=5kg時(shí)，它的加速度；

【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系；