问题 问答题

某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表:

实验次数12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)28.623.320.218.116.5
t2/(ms)2818.0542.9408.0327.6272.25
t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7
(1)若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示,则遮光条的宽度d=______cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为______m/s(保留两位有效数字)

(2)实验中遮光条到光电门的距离为s,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t,可推导出滑块的加速度a与t关系式为______.

(3)本实验为了研究加速度a与外力F的关系,只要作出______的关系图象,请作出该图线.

(4)根据作出的图象,判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是______.

答案

解析:(1)由图知第10条刻度线与主尺对齐,d=10mm+10×0.05mm=10.50mm=1.050cm;

第一次测量的速度:v=

d
t1
=0.37m/s.

故答案为:1.050,0.37.

(2)由运动学公式得:v2=2as

v=

d
t

则解得:a=

d2
2st2

故答案为:a=

d2
2st2

(3)将a=

d2
2st2
代入公式F=ma得:

F=m

d2
2st2
=
md2
2s
1
t2

故作出F~

1
t2
图象即可;

利用描点法得出其图象如下所示:

故答案为:F~

1
t2

(4)根据图象可知开始时刻拉力并不为零,这说明气垫导轨没有调水平.

故答案为:没有将气垫导轨调节水平.

不定项选择
单项选择题