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(zhǎng)木板和彈簧測(cè)力計(jì)均水平固定．

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作或注意事項(xiàng)中不必要的是bd
a．小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
b．用天平測(cè)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(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量
②以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，圖2畫(huà)出的a-F圖象可能正確的是a
③若測(cè)出a-F圖象的斜率為k后，則小車(chē)的質(zhì)量為$\frac{2}{k}$．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)，加速度與拉力成正比，對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō)，圖象的斜率表示小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)．

解答 解：（1）a、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故a正確；
b、本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)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(yuǎn)小于車(chē)的總質(zhì)量，故b、d錯(cuò)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(chē)質(zhì)量不變時(shí)，加速度與拉力成正比，所以a-F圖象是一條傾斜的直線(xiàn)，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力，則畫(huà)出的a-F圖象在F軸上有截距，故a正確．
故選：a
（3）對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō)，圖象的斜率表示小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=$\frac{1}{2}{F}_{合}$，則小車(chē)的質(zhì)量m=$\frac{2}{k}$．
故答案為：（1）bd，（2）a，（3）$\frac{2}{k}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考察的比較綜合，需要學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)掌握的非常熟，理解的比較深刻才不會(huì)出錯(cuò)，知道a-F圖的斜率等于小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)，難度適中．