Question

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：

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）

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）。

则与本实验相符合的是_____。

Answer

（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．

考点：考查探究功与速度变化的关系．

【名师点睛】解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力；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．