Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，單個(gè)砝碼質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50 Hz，動(dòng)滑輪輕質(zhì)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C．掛上砝碼，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼的數(shù)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程，回答以下問題：

（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是____

A．砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

B．實(shí)驗(yàn)過程中砝碼處于超重狀態(tài)

C．與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行

D．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼重力的一半

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝____m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，若交流電的實(shí)際頻率大于50 Hz，則上述計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比____（填“偏大”、“偏小”或“相同”）

（3）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是_____

Answer 1

【答案】 c 0.88 偏小 A

【解析】試題分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，可知小車的加速度與砝碼盤的加速度不等，但彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力，砝碼加速度向下，處于失重狀態(tài)，不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件；（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，根據(jù)作差法求解加速度；（3）數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，應(yīng)該是過原點(diǎn)的一條傾斜直線．

（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)裝置里有彈簧測(cè)力計(jì)，繩子的拉力可以通過彈簧測(cè)力計(jì)讀出，不需要砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行，保證拉力沿著木板方向，故C正確；實(shí)驗(yàn)過程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯(cuò)誤；

（2）設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的位移分別為，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，由結(jié)合作差法得，如果在某次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際所用交流電的頻率高于50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比是偏小．

（3）由題意可知，小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比，即為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A符合．