题目内容

(6分)某实验小组应用如图甲所示装置“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,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下:

A.按图甲所示,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;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是             
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B. 弹簧测力计的读数为小车所受合外力
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为     m/s2.(结
果保留2位有效数字)

(3)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的关系图像(见上图),与本实验相符合是____________.

(1)B (2)0.16 (3)A

解析试题分析:(1)由实验装置可知当砝码下落的高度为h时,小车沿木板下滑的距离为2h,故加速度不同,即选项A错误;由于砝码加速下落,处于失重状态,故C错误;通过滑轮的同一条绳子上的力是一样的,所以B正确;由于本实验利用测力计可以直接读出细绳的拉力,所以不需要满足砝码和砝码盘的质量远小于小车质量,故选项D错误.
(2)由题意知时间间隔T=0.1s,根据纸带可知连续相等时间间隔内的位移差为,由可知
(3)物体运动的加速度和受到的合外力成正比,故A正确.
考点:本实验是“探究加速度与物体受力的关系”变形实验,其实验原理相同只不过是在测量合外力的方式有所变化,但还是通过原来实验的原理、方法步骤及数据处理方法来解答实验问题,所以要求同学们必须深刻理解原实验的原理等内容,再根据其变化解答题目.

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