Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車(chē)的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤(pán)的總質(zhì)量為m，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50 Hz．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C．掛上砝碼盤(pán)，接通電源后，再放開(kāi)小車(chē)，打出一條紙帶，由紙帶求出小車(chē)的加速度；

D．改變砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車(chē)在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：

（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________．

A．小車(chē)的加速度與砝碼盤(pán)的加速度大小相等

B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中砝碼盤(pán)處于超重狀態(tài)

C．與小車(chē)相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行

D．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤(pán)總重力的一半

E．砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a＝________m/s2．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車(chē)的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是________．

Answer 1

【答案】（1）C （2）0．88 （3）A

【解析】（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知當(dāng)砝碼下落的高度為h時(shí)，小車(chē)沿木板下滑的距離為2h，故加速度不同，即A錯(cuò)誤．由于砝碼加速下落，處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤．如果細(xì)繩不與木板平行，則沿木板方向細(xì)繩拉力的分力將產(chǎn)生加速度，即產(chǎn)生加速度的力不等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，所以要求細(xì)繩一定沿木板方向，C正確．對(duì)于砝碼，由受力分析知mg－2FT＝ma，解得FT＝（mg－ma），D錯(cuò)誤．由于本實(shí)驗(yàn)利用測(cè)力計(jì)可以直接讀出細(xì)繩的拉力，所以不需要滿足砝碼和砝碼盤(pán)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，E錯(cuò)誤．

（2）由題意知時(shí)間間隔T＝0．1 s，由逐差法可得a＝，解得a＝0．88 m/s2．

（3）根據(jù)牛頓第二定律可知A正確．