某学习小组用如图1所示装置做“探究加速度与力的关系”实验，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d．（1）实验前要先调整气垫导轨，若用沙和沙桶的重力表

Question

某学习小组用如图1所示装置做“探究加速度与力的关系”实验，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d．
（1）实验前要先调整气垫导轨___，若用沙和沙桶的重力表示滑块受到的合力，实验中要满足沙桶和沙的总质量___滑块和遮光板的总质量．
（2）某次实验测得窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t₁、t₂，则滑块的加速度为___（用题中所给物理量表示）．
（3）实验中多次改变沙的质量，测出多组对应的滑块的加速度，作出加速度与沙的质量的关系图象可能是图2中的___．

Answer 1

（1）实验前要先调整气垫导轨底座使之水平，
设绳子上拉力为F（即滑块的合外力为F），对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma    ①
对砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
F=(mg)/(1+(m)/(M))，要使沙和沙桶的重力等于绳子的拉力，实验中要满足沙桶和沙的质量远小于滑块和遮光板的总质量；
（2）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁=(d)/(t1)，
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂=(d)/(t2)．
根据

v

2 2

-

v

2 1

=2aL
得：a=(d2)/(2L)((1)/(t22)-(1)/(t21))
（3）根据牛顿第二定律F=Ma得a=(F)/(M)，
实验中多次改变沙的质量，用沙桶和沙的重力大小代替滑块的合力，
所以a=(mg)/(M)，
由于沙桶本身有重力，所以加速度与沙的质量成线性关系，
故选：AB．
故答案为：（1）底座使之水平；远小于；
（2）(d2)/(2L)((1)/(t22)-(1)/(t21))； （3）AB．