Question

16．用如圖1所示的裝置研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，帶滑輪的長木板和彈簧測力計均水平固定．

①實驗時，下列操作或注意事項中不必要的是bd
a．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
b．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
c．改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶
d．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
②以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，圖2畫出的a-F圖象可能正確的是a
③若測出a-F圖象的斜率為k后，則小車的質(zhì)量為$\frac{2}{k}$．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)．

解答 解：（1）a、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故a正確；
b、本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故b、d錯誤．
c、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故c正確；
本題選不必要的步驟，故選：bd．
（2）小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，所以a-F圖象是一條傾斜的直線，由實驗裝置可知，實驗前沒有平衡摩擦力，則畫出的a-F圖象在F軸上有截距，故a正確．
故選：a
（3）對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測力計的示數(shù)F=$\frac{1}{2}{F}_{合}$，則小車的質(zhì)量m=$\frac{2}{k}$．
故答案為：（1）bd，（2）a，（3）$\frac{2}{k}$．

點評 本題考察的比較綜合，需要學(xué)生對這一實驗掌握的非常熟，理解的比較深刻才不會出錯，知道a-F圖的斜率等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，難度適中．