Question

【題目】某實驗小組應用如圖甲所示裝置“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

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)實驗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.（結果保留2位有效數字）

(3)由本實驗得到的數據作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數F的關系圖象，與本實驗相符合的是（_________）

Answer 1

【答案】C 0.16 A

【解析】

(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，故B錯誤；

C. 與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，故彈簧測力計的讀數小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯誤；

E. 由于不需要把砝碼的重力作為小車的拉力，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)設相鄰兩個計數點之間的位移分別為x1、x2、x3，相鄰兩個計數點之間的時間間隔T=5×0.02s=0.1s，

由△x=aT2結合作差法得：m/s2=0.16m/s2

(3)由題意可知，小車的加速度a與彈簧測力計的示數F的關系應該是成正比，即為過原點的一條傾斜直線，故A與本實驗符合。故選：A.