Question

【题目】某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系。小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m，平衡摩擦力后通过改变m来改变小车所受的合外力大小。小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧测力计的示数）。

（1）根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为_____（选填字母代号）。

A． B． C．mg D．F

（2）砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，关于图乙的说法正确的是_____（选填字母代号）。

A．图线逐渐偏向纵轴 B．图线逐渐偏向横轴

C．图线仍保持原方向不变

（3）下图为上述实验中打出的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则C点对应小车的速度为_____m/s，小车的加速度为_____m/s2（以上结果均保留1位有效数字）。

Answer 1

【答案】D C 0.8 4

【解析】

(1)[1]根据牛顿第二定律有

则

质量不变时，a与F成正比关系，故D正确；

(2)[2]由于图象的斜率为

所以增大沙和沙桶质量，k不变，仍保持原方向不变，所以C正确；

(3)[3]由于每两个记数点间还有四个计时点未画出，纸带上面每打一点的时间间隔是0.1s，根据匀变速直线运动的推论一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则C点的速度为：

[4]连续相等时间内的位移差为

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：