Question

【题目】某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为f，定滑轮和动滑轮的阻力可忽略不计。实验步骤如下：

① 按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；

② 调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，记下此时弹簧秤示数；

③ 挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧秤示数，由纸带求出小车的加速度；

④ 改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度．

（1）对于该实验方案，下列说法正确的是_____________。

A．平衡摩擦力时，即②步骤中一定不能挂上砝码盘

B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行

C．实验过程中一定要保持

D．小车在运动中，所受到的合力等于弹簧秤示数F减去小车匀速下滑时弹簧秤示数，即

（2）实验中打出的其中一条纸带如图所示，则打点计时器在打2计数点时，小车速度大小计算公式：___________，加速度大小计算公式：____________。（以上公式用字母、和交流电频率f表示）

（3）若， ， ， ，f=50Hz。则小车的加速度a=___。(结果保留两位有效数字)

（4）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，如图所示，与本实验相符合的是______．

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】 BD 0.88 C

【解析】(1) ②调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，小车受重力、摩擦力、支持力和轻绳的拉力作用，根据平衡条件得：平行斜面方向有；③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧秤示数，根据牛顿第二定律得： ，而，则此时加速度，由此可知加速度的大小与弹簧秤的示数和小车的质量有关，故在平衡摩擦力时只要小车匀速运动即可，由此读出弹簧秤的示数，与是否挂上砝码盘无关，也不用满足，故AC错误，D正确；如果细绳不与木板平行，则木板方向是由细绳拉力的分力产生加速度，给实验带来误差，所以要求细绳一定沿木板方向，故B正确；选BD.（2）由图可知，相邻两个计数点的时间间隔为，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，即第2点的瞬时速度等于1点至3点的平均速度，则有： ； 根据，得： ；（3）根据，得： ，代入数据得： ；（4）根据可知，a与弹簧秤的示数F是一条不经过原点的倾斜直线，故选C.