Question

如图所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA＝1 cm，AB＝3 cm，BC＝5 cm.则拉力F的大小为（g＝10 m/s²）. （    ）

A．21N

B．20N

C．24N

D．16N

Answer 1

C

试题分析：在力F作用下，玻璃板向上作匀加速运动，图示OC间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线OC代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA、AB、BC间对应的时间均为0.5个周期，即．故可利用匀加速直线运动的规律--连续相等时间内的位移差等于恒量即来求加速度．
设板竖直向上的加速度为a，则有：　
即…①
其中…②
由牛顿第二定律得…③
解①②③可求得：F=24N．
故选C
点评：本题一要抓住音叉振动与玻璃板运动的同时性，OA、AB、BC对应于音叉振动半个周期．二是利用打点计时器测加速度的原理求解加速度．