Question

【題目】某實驗小組應用如圖所示裝置“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，打點計時器所接的交流電的頻率為f，定滑輪和動滑輪的阻力可忽略不計。實驗步驟如下：

① 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；

② 調節(jié)長木板的傾角，輕推小車，使小車能沿長木板向下勻速運動，記下此時彈簧秤示數(shù)；

③ 掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，記下彈簧秤示數(shù)，由紙帶求出小車的加速度；

④ 改變砝碼盤中砝碼的質量，重復步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度．

（1）對于該實驗方案，下列說法正確的是_____________。

A．平衡摩擦力時，即②步驟中一定不能掛上砝碼盤

B．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

C．實驗過程中一定要保持

D．小車在運動中，所受到的合力等于彈簧秤示數(shù)F減去小車勻速下滑時彈簧秤示數(shù)，即

（2）實驗中打出的其中一條紙帶如圖所示，則打點計時器在打2計數(shù)點時，小車速度大小計算公式：___________，加速度大小計算公式：____________。（以上公式用字母、和交流電頻率f表示）

（3）若， ， ， ，f=50Hz。則小車的加速度a=___。(結果保留兩位有效數(shù)字)

（4）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的關系圖象，如圖所示，與本實驗相符合的是______．

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】 BD 0.88 C

【解析】(1) ②調節(jié)長木板的傾角，輕推小車，使小車能沿長木板向下勻速運動，小車受重力、摩擦力、支持力和輕繩的拉力作用，根據平衡條件得：平行斜面方向有；③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，記下彈簧秤示數(shù)，根據牛頓第二定律得： ，而，則此時加速度，由此可知加速度的大小與彈簧秤的示數(shù)和小車的質量有關，故在平衡摩擦力時只要小車勻速運動即可，由此讀出彈簧秤的示數(shù)，與是否掛上砝碼盤無關，也不用滿足，故AC錯誤，D正確；如果細繩不與木板平行，則木板方向是由細繩拉力的分力產生加速度，給實驗帶來誤差，所以要求細繩一定沿木板方向，故B正確；選BD.（2）由圖可知，相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，即第2點的瞬時速度等于1點至3點的平均速度，則有： ； 根據，得： ；（3）根據，得： ，代入數(shù)據得： ；（4）根據可知，a與彈簧秤的示數(shù)F是一條不經過原點的傾斜直線，故選C.