Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來研究小車的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0 ． 再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1 ． 釋放小車，記錄小車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)F2 ．

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車的加速度a= m/s2 ．
（2）同一次實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關(guān)系如圖丙．不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦．圖象中F表示的是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的　 　 ．
A.F1
B.F2
C.F1﹣F0
D.F2﹣F0
（4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是　 　 ．
A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板傾斜以平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小車和傳感器的總質(zhì)量
D.用加細(xì)砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

Answer 1

【答案】
（1）0.16
（2）＞
（3）D
（4）D
【解析】解：（1）從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：a= ，（2）對(duì)小桶受力分析，設(shè)小桶重力為mg，

木板釋放前彈簧秤的示數(shù)F1，所以F1=mg，

設(shè)小車的重力為Mg，小車在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧秤的示數(shù)F2，

根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣F2=ma

所以F1＞F2，（3）圖象是過原點(diǎn)的一條傾斜的直線，已經(jīng)平衡摩擦力，所以F應(yīng)該表示小車受到的合力，即F=F2﹣F0，故D正確；

故選：D（4）A、在該實(shí)驗(yàn)中力傳感器可以直接得出力的大小，不需要使小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；

B、實(shí)驗(yàn)中不需要將長(zhǎng)木板傾斜，因?yàn)橐呀?jīng)測(cè)量了小車所受摩擦力的大小，故B錯(cuò)誤；

C、實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)出小車和傳感器的總質(zhì)量，只需要保證小車和傳感器的總質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；

D、用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故D正確；

故選：D．

故答案為：（1）0.16；（2）＞；（3）D；（4）D

（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小；（2）對(duì)小桶受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解；（3）由于已經(jīng)平衡摩擦力，圖象過原點(diǎn)的傾斜直線，則F表示合力；（4）在該實(shí)驗(yàn)中力傳感器可以直接得出力的大小，實(shí)驗(yàn)中不需要將長(zhǎng)木板右端墊高，因?yàn)橐呀?jīng)測(cè)量了小車所受摩擦力的大小，用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．