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”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為f，定滑輪和動滑輪的阻力可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

① 按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計(jì)相連的細(xì)線豎直；

② 調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動，記下此時(shí)彈簧秤示數(shù)；

③ 掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，記下彈簧秤示數(shù)，由紙帶求出小車的加速度；

④ 改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度．

（1）對于該實(shí)驗(yàn)方案，下列說法正確的是_____________。

A．平衡摩擦力時(shí)，即②步驟中一定不能掛上砝碼盤

B．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

C．實(shí)驗(yàn)過程中一定要保持

D．小車在運(yùn)動中，所受到的合力等于彈簧秤示數(shù)F減去小車勻速下滑時(shí)彈簧秤示數(shù)，即

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打2計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車速度大小計(jì)算公式：___________，加速度大小計(jì)算公式：____________。（以上公式用字母、和交流電頻率f表示）

（3）若， ， ， ，f=50Hz。則小車的加速度a=___。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（4）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，如圖所示，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是______．

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】 BD 0.88 C

【解析】(1) ②調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動，小車受重力、摩擦力、支持力和輕繩的拉力作用，根據(jù)平衡條件得：平行斜面方向有；③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，記下彈簧秤示數(shù)，根據(jù)牛頓第二定律得： ，而，則此時(shí)加速度，由此可知加速度的大小與彈簧秤的示數(shù)和小車的質(zhì)量有關(guān)，故在平衡摩擦力時(shí)只要小車勻速運(yùn)動即可，由此讀出彈簧秤的示數(shù)，與是否掛上砝碼盤無關(guān)，也不用滿足，故AC錯誤，D正確；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)帶來誤差，所以要求細(xì)繩一定沿木板方向，故B正確；選BD.（2）由圖可知，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，即第2點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于1點(diǎn)至3點(diǎn)的平均速度，則有： ； 根據(jù)，得： ；（3）根據(jù)，得： ，代入數(shù)據(jù)得： ；（4）根據(jù)可知，a與彈簧秤的示數(shù)F是一條不經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線，故選C.