某同学为了验证牛顿第二定律，利用气垫导轨设计实验装置简图如右．（1）如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，测量出两个光电门之间的距离s，那

Question

某同学为了验证牛顿第二定律，利用气垫导轨设计实验装置简图如右．
（1）如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t₁和t₂，测量出两个光电门之间的距离s，那么滑块运动的加速度a的计算式是a=

(d2)/(2s)((1)/(t22)−(1)/(t21))

(d2)/(2s)((1)/(t22)−(1)/(t21))

．（用已知字母表示）
（2）为了保持滑块所受的合力不变，在保持L不变的情况下，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______
A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
（3）保持滑块质量和L不变，改变h，测得一系列不同的a，如表中所示，根据表格中的数据作出a-h图线．从图线中能说明滑块的加速度与合力成正比的理由是

小车受合外力为：F=mgsinθ=mg(h)/(s)（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比

小车受合外力为：F=mgsinθ=mg(h)/(s)（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比

．

序号	1	2	3	4	5	6	7
h（cm）	6.00	5.50	5.00	4.50	4.00	3.50	3.00
a（m/s2）	0.437	0.398	0.364	0.330	0.289	0.253	0218．

Answer 1

（1）因为较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，滑块经过光电门1时的速度表达式v1＝(d)/(t1)
v2＝(d)/(t2)．
根据运动学的公式：2as＝

v

2 2

−

v

2 1

所以：a＝(v22−v21)/(2s)＝(d2)/(2s)((1)/(t22)−(1)/(t21))．
（2）滑块的合力F_合=Mg(h)/(x)，为了保持滑块所受的合力不变，所以M和h 不能同时增大或减小．
故选BC．
（3）在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：加速度a与h成正比；
若对小车进行受力分析，则小车受合外力为：F=mgsinθ=mg(h)/(s)（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比

故答案为：（1）a＝(d2)/(2s)((1)/(t22)−(1)/(t21))（2）BC（3）小车受合外力为：F=mgsinθ=mg(h)/(s)（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比