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，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)图为上述实验中打下的一条纸带，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，打点计时器的频率为50 Hz，则C点的速度为________ m/s，小车的加速度为________ m/s2.(以上两空均保留一位有效数字)

Answer 1

【答案】DC0.84

【解析】

（1）对小车分析，应有F=ma，解得：，由于图线经过坐标原点，所以横轴应为F，故D正确。故选D.
（2）由于图象的斜率为k=，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。故选C.
（3）纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，T=0.1s。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，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小。

连续相等时间内的位移差为△x=4cm=0.04m，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：