Question

【題目】用如圖所示的裝置驗證牛頓第二定律。圖中A、B為兩個光電門，C為固定在凹槽上的遮光條。實驗前（不掛鉤碼）左右移動小木塊使凹槽能夠在長木板上勻速運動。設(shè)遮光條的寬度為d，兩光電門間的距離為x。實驗時凹槽每次都從同一位置由靜止釋放，研究對象為凹槽（包括內(nèi)部的砝碼）及鉤碼組成的系統(tǒng)。

（1）將鉤碼逐個拿到凹槽中，記錄每次所懸掛鉤碼的質(zhì)量m1、m2、m3……，釋放凹槽，測出對應(yīng)的加速度a1、a2、a3……，則下列哪一圖象能正確反映加速度a與懸掛鉤碼的重力mg之間的關(guān)系______。

（2）懸掛鉤碼的質(zhì)量m保持不變，增加或減少槽內(nèi)的砝碼，測出每次對應(yīng)的加速度，為了能直觀反映在合外力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)做下列哪一圖象______（M表示槽及槽內(nèi)砝碼的總質(zhì)量）。

A．a(chǎn)-M B．a(chǎn)-m C．a(chǎn)- D．a(chǎn)-

（3）為了精確測量系統(tǒng)運動的加速度，甲同學(xué)固定光電門B，移動光電門A，然后釋放凹槽，測出遮光條每次經(jīng)過光電門A的時間t1。乙同學(xué)固定光電門A，移動光電門B，然后釋放凹槽，測出遮光條每次經(jīng)過光電門B的時間t2，兩位同學(xué)根據(jù)圖象求解系統(tǒng)的加速度。甲同學(xué)做出的圖象應(yīng)為下圖中的______，乙同學(xué)做出的圖象應(yīng)為下圖中的______。若甲同學(xué)所做圖象的斜率的絕對值為k，則系統(tǒng)的加速度a=______。

Answer 1

【答案】 B D B C

【解析】（1）由牛頓第二定律，對凹形槽（包括砝碼）及鉤碼系統(tǒng)：，即 故選B.

（2）若鉤碼的質(zhì)量m不變，則,解得，則為了能直觀反映在合外力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)做圖象；故選D.

（3）甲同學(xué)固定光電門B，則經(jīng)過光電門B的速度vB一定；經(jīng)過光電門A的速度，則即，則甲同學(xué)做出的圖象應(yīng)為下圖中的B；乙同學(xué)固定光電門A，則經(jīng)過光電門A的速度vA一定；經(jīng)過光電門B的速度，則即，則乙同學(xué)做出的圖象應(yīng)為下圖中的C；甲同學(xué)所做圖象的斜率的絕對值為k，則，系統(tǒng)的加速度a=kd2。