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）0．16m/s2 （3）A

【解析】

试题分析：（1）由图可知，因为通过动滑轮连接则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，所以处于失重状态，故C错误；砝码的重力不是小车的合外力，而是弹簧秤的示数为小车所受的合外力，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B正确，ACD错误。

（2）根据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：

（3）由题意可知，由牛顿第二定律：F=ma得小车的加速度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。所以A正确，BCD错误。

考点：探究加速度与物体受力的关系

【名师点睛】本题主要考查了探究加速度与物体受力的关系．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；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；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．