Question

【題目】如圖甲所示裝置可以用來“探究加速度與合外力、質量的關系”，也可以用來“探究功與速度變化的關系”和“驗證機械能守恒定律”等。

(1)某同學用此裝置探究小車在拉力作用下的加速度用游標卡尺測量遮光條的寬度d，其示數如圖乙所示，則d=______mm。測出小車靜止時遮光條到光電門的距離為x，光電計時器讀出遮光條通過光電門的時間是t，則小車的加速度是__________。（用測量的符號表示）

(2)若繼續用此裝置做“探究功與速度變化的關系”的實驗，使小車釋放點到光電門的距離成倍增加進行多次實驗，每次實驗時要求小車都由靜止釋放。

①如果每次實驗時遮光條通過光電門的時間為t，通過描點作出圖象來反映合力做功與t的關系，則下圖中符合實驗事實的是__________。

A. B.

C. D.

②下列實驗操作中必要的是__________。

A.調整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動

B.必須滿足重物的質量遠小于小車的質量

C.保持小車（包括遮光條）和重物的質量不變

Answer 1

【答案】5.50 D C

【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數為5mm，游標讀數為

則遮光條的寬度

[2]小車通過光電門的瞬時速度

根據速度位移公式得，小車的加速度

(2)①[3]小車動能的增加量

根據動能定理

可知合外力做功與時間的負二次方成正比，故D正確，ABC錯誤。

故選D。

②[4]實驗中保持小車所受的合力不變，改變小車運動的距離；則不需要平衡摩擦力，不需要滿足重物的重力等于拉力（即不需要滿足重物的質量遠小于小車的質量）；實驗中必須保證小車從靜止開始運動，以及保持小車和重物的質量不變；故AB錯誤，C正確。

故選C。