Question

3．某同學(xué)為探究加速度與合外力的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過(guò)定滑輪及輕滑輪將小車與彈簧測(cè)力計(jì)相連．實(shí)驗(yàn)中改變懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)乾地多次測(cè)量，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的求數(shù)F，并利用紙帶計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的加速度a．

（1）實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量可以不需要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，其原因是C．
A．小車所受的拉力與鉤碼的重力無(wú)頭
B．小車所受的拉力等于鉤碼重力的一半
C．小車所受的拉力可由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出
（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的某條紙帶的一分部．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，由紙帶數(shù)據(jù)求出小車的加速度a=0.75m/s²．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系圖象，圖丙中最符合本實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況的是B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力，則不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件；
（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，根據(jù)作差法求解加速度；
（3）數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力，則不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故AB錯(cuò)誤，C正確；
故選：C；
（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即：△x=aT²，
解得：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$=$\frac{3.35-1.85}{2×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s²=0.75 m/s²．
（3）由題意可知，小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成線性關(guān)系，即為不是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，實(shí)驗(yàn)存在阻力，故B符合；
故答案為：（1）C；（2）0.75；（3）B．

點(diǎn)評(píng) 解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確理解實(shí)驗(yàn)原理，加強(qiáng)基本物理知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問(wèn)題的能力；
掌握求加速度的方法，注意單位的統(tǒng)一，同時(shí)理解由圖象來(lái)尋找加速度與合力的關(guān)系．