Question

【题目】某同学采用如图所示的装置验证规律“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。

a.按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；

b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；

c.保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；

d.算出每条纸带对应的加速度的值；

e.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg（作为小车受到的合力F），作出a－F图象。

（1）在步骤d中，该同学是采用v－t图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为_____________m/s；

（2）其余各点的速度都标在了v－t坐标系中，如图5所示。t=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将（1）问中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v－t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a =________________m/s2；

（3）最终该同学所得小车运动的a－F图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是______________

A.本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比

B.小车的加速度可能大于重力加速度g

C.可以确定小车的质量约为0.50kg

D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M

Answer 1

【答案】0.44 1.0 B

【解析】

（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可求出C点的瞬时速度大小。（2）在匀变速直线运动中，故v-t图象应为线性关系，连线求出图线的斜率即为加速度。（3）由原理F=Ma结合图象可F与a的关系，斜率的意义。

（1）中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有：，（2）在匀变速直线运动中，故v-t图象应为线性关系，画图时让尽量多的点落在直线上即可，如图所示

在v-t图象中，图线的斜率表示加速度，则，（3）由图线可得：F与a成正比，故A正确；对整体，根据牛顿第二定律得：小车的加速度为，所以加速度不可能大于g，故B错误；对小车，根据牛顿第二定律得：F=Ma，变形得：，故图线的斜率，解得：M=0.5kg，故C正确；因为图线是过原点的直线，故满足配重的质量m远小于小车的质量M，故D正确．本题选不正确的，故选B。