《2025年点金训练精讲巧练高中物理必修第一册教科版》

4. 如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门 $B$，滑块上固定一遮光条，遮光条的宽度为 $d$，滑块与遮光条的总质量为 $M$，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，钩码的质量为 $m$，每次滑块都从 $A$ 位置由静止释放。

(1)实验时，接通气源，将滑块从 $A$ 位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门 $B$ 的时间 $t$，已知 $A$ 位置到光电门的距离为 $L$，用 $d$、$t$、$L$ 表示滑块运动的加速度 $a =$$\frac{d^2}{2Lt^2}$。
(2)下列不必要的一项实验要求是A。
A. 应使滑块与遮光条的总质量远大于钩码和力传感器的总质量
B. 应使 $A$ 位置与光电门间的距离适当大些
C. 应将气垫导轨调节水平
D. 应使细线与气垫导轨平行
(3)改变钩码的质量，记录对应的力传感器的示数 $F$ 和遮光条通过光电门的时间 $t$，通过描点作出线性图像，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{t^2}$-F(选填“$t^2 - F$”“$\frac{1}{t} - F$”或“$\frac{1}{t^2} - F$”)图像。

答案： 4.
(1)$\frac{d^2}{2Lt^2}$
(2)A
(3)$\frac{1}{t^2}$-F