Question

【题目】某实验小组应用如图所示装置“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50Hz．实验步骤如下：
A．按图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.实验过程中砝码盘处于超重状态
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E.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15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的关系图象，与本实验相符合的是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）0.16
（3）A
【解析】解：（1）A、由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；
B、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故B错误；
C、小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确；
D、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故D错误；
E、由于不是砝码的重力，即为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故E错误；故选：C（2）相邻两个计数点之间的时间间隔t=5×0.02=0.1s，
由△x=at2可知，加速度：a= = =0.16m/s2；（3）由题意可知，小车受到的合力等于测力计的示数F，由牛顿第二定律可知：a= F，在小车质量M一定时a与F成正比，由图示图象可知，图象A增强；故选A．故答案为：（1）C；（2）0.16；（3）A．
（1）根据实验原理，可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等，但弹簧测力计的读数为小车所受合外力，砝码加速度向下，处于失重状态，不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件；（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；（3）数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，应该是过原点的一条倾斜直线．