Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤(pán)的總質(zhì)量為m，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖甲所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C．掛上砝碼盤(pán)，接通電源后，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：

（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是 ．

A．小車的加速度與砝碼盤(pán)的加速度大小相等

B．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力

C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中砝碼處于超重狀態(tài)

D．砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得小車的加速度為 m/s2．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象（見(jiàn)圖丙），與本實(shí)驗(yàn)相符合的是 ．

Answer 1

【答案】（1）B （2）0．16m/s2 （3）A

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，因?yàn)橥ㄟ^(guò)動(dòng)滑輪連接則小車的加速度是砝碼盤(pán)的加速度大小的2倍，故A錯(cuò)誤；

同一根細(xì)繩，且已平衡摩擦力，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力，故B正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，所以處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；砝碼的重力不是小車的合外力，而是彈簧秤的示數(shù)為小車所受的合外力，故不需要砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故D錯(cuò)誤；所以B正確，ACD錯(cuò)誤。

（2）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即△x=aT2，

解得：

（3）由題意可知，由牛頓第二定律：F=ma得小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比，即為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A符合。所以A正確，BCD錯(cuò)誤。