题目内容
8．某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验，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：
①按图甲所示安装好实验装置，其中绕过轻质动滑轮与定滑轮和弹簧测力计相连的细线竖直，长木板水平；
②挂上砝码盒，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；
③改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤②，求得小车在不同合力作用下的加速度．
（1）对于上述实验，下列说法正确的是C
A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D．弹簧测力计的示数应为砝码和砝码盘总重量的一半
（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，纸带中每相邻两个计数点间有四个未画出，由该纸带可求得小车的加速度a=1.5m/s2．（结果保留两位有效数字）
（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，下图中的四个选项中与本实验相符合是C．
分析 （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，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，注意明确是否已平衡摩擦力；
解答 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、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B错误；
C、为了保证细线拉力即为合力，与小车相连的轻绳与长木板一定要平行；故C正确；
D、同一根细绳经过定滑轮，则弹簧测力计的读数为小车所受合外力，故D错误；
（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，
即△x=aT2，
解得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$
将△x=1.5cm，T=0.1s带入解得：a=1.5m/s2．
（3）由题意可知，木板水平，没有平衡摩擦力，故力只有增大到一定程度时小车才会产生加速度；但根据牛顿第二定律可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为一条倾斜直线，故C正确；
故答案为：（1）C；（2）1.5；（3）C．
点评 本题来源于探究加速度和力、质量的关系，但已作了改进，故应注意明确实验原理，认真分析实物操作图，同时掌握求加速度的方法，注意单位的统一，同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系．
练习册系列答案
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