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，砝碼和砝碼盤的總質量為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．按圖甲所示，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．彈簧測力計的讀數為小車所受合外力

C．實驗過程中砝碼處于超重狀態 D．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（見圖丙），與本實驗相符合的是______．

Answer 1

【答案】 （1）B； （2）0.16； （3）A．

【解析】（1）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；同一根細繩，且已平衡摩擦力，則彈簧測力計的讀數為小車所受合外力，故B正確；實驗過程中，砝碼向下加速運動，處于失重狀態，故C錯誤；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D錯誤；所以選：B；
（2）在勻變速直線運動中連續相等時間內的位移差為常數，即△x=aT2，
解得：
將△x=0.16cm，T=0.1s帶入解得：a=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符合；