题目内容
【题目】利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电频率为50Hz,实验步骤如下:
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A.按图甲所示安装实验装置,其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后再释放小车,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,求得小车在不同外力作用下的加速度。
根据以上实验过程,回到下列问题:
⑴对于上述实验,下列说法中正确的是______。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小
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
⑵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)
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⑶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(如图丙所示)。
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则与本实验相符合的是_____。
【答案】(1)B;(2)0.16;(3)A.
【解析】试题分析:(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、同一根细绳,且已平衡摩擦力,则弹簧测力计的读数为小车所受合外力,故B正确;C、实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故C错误;D、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D错误;所以选B.
(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=△x/T2,将△x=0.16cm,T=0.1s带入解得:a=0.16m/s2.
(3)由题意可知,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,即为过原点的一条倾斜直线,故A符合.