Question

16．如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．

（1）在探究“质量一定时，加速度与合外力的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，必须进行的操作是平衡摩擦力．然后保证小车的质量不变，多次向砂桶里加砂，测得多组a和F的值，画出的a-F图象2是C．
（2）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t．改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线．图3中能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是C．
（3）如果用精度为0.02mm的游标卡尺测量遮光片宽度，看到部分刻度如图4所示，则正确的读数结果应该是1.010cm．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车所受的合力．抓住加速度与合力成之比得出正确的图线．
（2）根据加速度与质量成反比，结合位移时间公式得出t与m的关系，从而确定正确的图线．
（3）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．

解答 解：（1）测力计的示数等于绳子的拉力，要使绳子拉力等于小车所受的合力，需平衡摩擦力．质量一定时，a与F成正比，故选：C．
（2）根据L=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得，a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$，加速度与质量成反比，则$\frac{1}{{t}^{2}}$与质量成反比，可知t²与m成正比，故选：C．
（3）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.02×5mm=0.10mm，则最终读数为10.10mm=1.010cm．
故答案为：（1）平衡摩擦力，C，（2）C，（3）1.010cm．

点评 本题考查牛顿第二定律的实验问題；对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题．