Question

（7分）某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的
質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(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．按圖甲所示安裝好實(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，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；
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(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程，回答以下問題：
（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，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.實(shí)驗(yàn)過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)。
C．與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行
D．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半
E．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（2）實(shí)驗(yàn)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(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)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖像，與本實(shí)驗(yàn)相符合
是____________。

Answer 1

（1）C （2）0.16 （3）A

解析試題分析：（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知當(dāng)砝碼下落的高度為h時(shí)，小車沿木板下滑的距離為2h，故加速度不同，即選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于砝碼加速下落，處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果細(xì)繩不與木板平行，則木板方向是由細(xì)繩拉力的分力產(chǎn)生加速度，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，所以要求細(xì)繩一定沿木板方向，故選項(xiàng)C正確；對(duì)于砝碼，由受力分析知，解得，故選項(xiàng)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的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤．
（2）由題意知時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)紙帶可知連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為，由可知
（3）根據(jù)牛頓第二定律可知選項(xiàng)A正確．
考點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)是“探究加速度與物體受力的關(guān)系”變形實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)原理相同只不過是在測(cè)量合外力的方式有所變化，但還是通過原來(lái)實(shí)驗(yàn)的原理、方法步驟及數(shù)據(jù)處理方法來(lái)解答實(shí)驗(yàn)問題，所以要求同學(xué)們必須深刻理解原實(shí)驗(yàn)的原理等內(nèi)容，再根據(jù)其變化解答題目．