◎ 题目

为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题： （1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，如果得到△t1______△t2（选填“=”“＜”“＞”）就可以证明气垫导轨已经水平． （2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是______ A．m1=5g  B．m2=15g C．m3=40g  D．m4=400g （3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达为______（用△t1、△t2、D、x表示）． （4）如图2所示图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______ A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大．

◎ 答案

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，即滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平． （2））在实验中，认为m的重力等于滑块所受的合力，所以m的质量应远小于M的质量．故选D． （3）滑块经过光电门的速度v2= D △t2 ，v1= D △t1 ，则根据据v22-v12=2ax，得a= D2 2x△t22 - D2 2x△t12 ． （4）对M和m整体分析，有：a= mg M+m ，则绳子的拉力F=Ma= Mmg M+m = mg 1+ m M ，当m远小于M时，拉力等于m的重力，知图线的斜率表示M质量的倒数，当m比较大时，此时图线的斜率实际上表示M+m之和的倒数，所以图线斜率明显变小，偏离直线．故C正确，A、B、D错误． 故选C． 故答案为：（1）=，（2）D，（3） D2 2x△t22 - D2 2x△t12 ． （4）C

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可…”主要考查了你对  【实验：探究加速度与力、质量的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。