Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究物體的加速度a與所受合力F的關系。

圖甲

①打點計時器使用的電源是______（選填選項前的字母）。

A．交流電源 B．直流電源

②他用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。具體操作是：把木板墊高后，小車放在木板上，在不掛小桶且計時器______（選填“打點”或“不打點”）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其它阻力的影響。

實驗時保持小桶和砝碼的總質量遠小于小車的質量，其目的是____（選填選項前的字母）。

A．小車所受的拉力近似等于小車所受的合力

B．小車所受的拉力近似等于小桶和砝碼的總重力

C．保證小車運動的加速度不超過當地重力加速度

③圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出。相鄰的計數點之間的距離分別為： 。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=________（結果保留兩位有效數字）。

圖乙

④另一位同學也利用圖甲所示的裝置做實驗。他保持小桶和砝碼的質量不變，改變放在小車中砝碼的質量m，測出對應的加速度a。假設已經完全消除了摩擦力和其它阻力的影響。他沒有測量小車的質量，而是以為縱坐標，m為橫坐標，畫出圖像。從理論上分析，下列圖像正確的是_______。

A B C D

Answer 1

【答案】 ① A ② 打點 B ③ 0.41~0.43 ④ B

【解析】①打點計時器，接交流電源，故選A；②在平衡摩擦力小車后面要掛上紙帶并接通打點計時器，當紙帶上的點間距是均勻的，則說明小車是勻速運動，即平衡了摩擦力；本實驗中采用砂桶帶動小車的運動，在數據的處理中，小車所受的拉力近似等于小桶和砝碼的總重力；因桶本身有加速度，故應減小桶的本身合力，故應使桶的質量遠小于車的質量，故選B；③相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出，則相鄰的計數點之間的時間間隔為，根據，得： ，代入數據解得： ；④設小車的質量為M，所受的合外力為F，根據牛頓第二定律得： ，變形得： ，圖象一條傾斜的直線，當m=0時，圖象有縱截距，故選B.