【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖所示裝置“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,接通電源后,再放開小車,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)過程,回答以下問題:

(1)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是
A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等
B.實(shí)驗(yàn)過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)
C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行
D.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半
E.砝碼和砝碼盤的總質(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15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,與本實(shí)驗(yàn)相符合的是

【答案】
(1)C
(2)0.16
(3)A
【解析】解:(1)A、由圖可知,小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍,故A錯(cuò)誤;
B、實(shí)驗(yàn)過程中,砝碼向下加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C、小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行,保證拉力沿著木板方向,故C正確;
D、實(shí)驗(yàn)過程中,砝碼向下加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半,故D錯(cuò)誤;
E、由于不是砝碼的重力,即為小車的拉力,故不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件,故E錯(cuò)誤;故選:C(2)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t=5×0.02=0.1s,
由△x=at2可知,加速度:a= = =0.16m/s2;(3)由題意可知,小車受到的合力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,由牛頓第二定律可知:a= F,在小車質(zhì)量M一定時(shí)a與F成正比,由圖示圖象可知,圖象A增強(qiáng);故選A.故答案為:(1)C;(2)0.16;(3)A.
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,可知小車的加速度與砝碼盤的加速度不等,但彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力,砝碼加速度向下,處于失重狀態(tài),不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件;(2)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),根據(jù)作差法求解加速度;(3)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,應(yīng)該是過原點(diǎn)的一條傾斜直線.

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