Question

【題目】如圖（a）所示，是某同學在探究“物體質量一定時，加速度與合外力的關系”的實驗裝置，實驗時將小車從光電門A的右側由靜止釋放，與光電門連接的數字計時器可以測量遮光片經過光電門A、B所用的時間tA、tB ， 回答下列問題．

（1）下列實驗要求必須滿足的是
A.保證沙桶和沙的質量遠小于小車的質量
B.保持沙和沙桶的質量不變
C.保持穿過光電門的細線與長木板平行
D.保持小車的質量不變
（2）為測算小車的加速度，實驗中還需要測量的物理量有和
（3）實驗中改變沙和沙桶的質量，得到小車加速度a與彈簧彈力F的對應關系如圖（b）所示，圖線不經過原點，可能的原因是

Answer 1

【答案】
（1）C,D
（2）遮光片的寬度,光電門AB間的距離
（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】解：（1）A、由于該實驗的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運動，此拉力可由測力計示數獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求沙桶和沙的質量遠小于小車的質量，A不符合題意；

B、根據控制變量法原理可知，探究“物體質量一定，加速度與合外力的關系”時要保持小車的質量不變，改變沙和沙桶的質量，B不符合題意，D符合題意；

C、保持穿過光電門的細線與長木板平行，使平衡摩擦力后，繩子的拉力等于小車受到的合外力，C符合題意；

所以答案是：CD
（2）已經知道遮光片經過光電門A、B所用的時間tA、tB，則需要測量遮光片的寬度d，從而求出經過AB時的速度，要求出加速度，根據勻變速直線運動位移速度公式即可求解，所以還要測出光電門AB間的距離；
（3）圖線不通過坐標原點，F不為零時，加速度仍為零，知實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

所以答案是：（1）CD；（2）遮光片的寬度；光電門AB間的距離；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

【考點精析】關于本題考查的勻變速運動中的平均速度，需要了解平均速度：V=V0+Vt才能得出正確答案．