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【題目】某實驗小組應用如圖1所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”,已知小車的質量為M,砝碼及砝碼盤的總質量為m,所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz.實驗步驟如下:
A.按圖所示安裝好實驗裝置,其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直;
B.調節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運動;
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量,重復步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.

根據以上實驗過程,回答以下問題:
(1)對于上述實驗,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.實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)
C.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行
D.彈簧測力計的讀數(shù)應為砝碼和砝碼盤總重力的一半
E.砝碼和砝碼盤的總質量應遠小于小車的質量
(2)圖2是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則a=m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字).
(3)由本實驗得到的數(shù)據作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關系圖像,圖3中與本實驗相符合的是

【答案】
(1)C
(2)0.42
(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錯誤;
B、實驗過程中,砝碼向下加速運動,處于失重狀態(tài),故B錯誤;
C、小車相連的輕繩與長木板一定要平行,保證拉力沿著木板方向,故C正確;
D、實驗過程中,砝碼向下加速運動,處于失重狀態(tài),故彈簧測力計的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半,故D錯誤;
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量應遠小于小車的質量的條件,故E錯誤;
故選:C(2)設相鄰兩個計數(shù)點之間的位移分別為x1、x2、x3、x4 , 相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=5×0.02=0.1s,
由△x=aT2結合作差法得:a= = ≈=0.42m/s2;(3)由牛頓第二定律得:a= F,小車質量m一定,a與F成正比,a﹣F圖像應該是一條過原點的傾斜直線,由圖示圖像可知,A正確,BCD錯誤;
故選:A.
所以答案是:(1)C;(2)0.42;(3)A.

練習冊系列答案
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B.小球一定可以到達x=﹣2L點處
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C.bc段繩的拉力大于人的重力,人處于超重狀態(tài)
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