Question

某实验小组应用如图甲所示装置“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，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．按图甲所示，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．弹簧测力计的读数为小车所受合外力

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

（2）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）

（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（见图丙），与本实验相符合的是______．

Answer

（1）B； （2）0.16； （3）A．

【解析】（1）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；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；实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故C错误；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：
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；