Question

如圖所示，一塊涂有碳黑的玻璃板，質量為2 kg，在拉力F的作用下，由靜止開始豎直向上做勻變速運動，一個裝有水平振針的振動頻率為5 Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線，量得OA＝1 cm，AB＝3 cm，BC＝5 cm.則拉力F的大小為（g＝10 m/s²）. （    ）

A．21N

B．20N

C．24N

D．16N

Answer 1

C

試題分析：在力F作用下，玻璃板向上作勻加速運動，圖示OC間曲線所反映出的是振動的音叉振動位移隨時間變化的規律，其中直線OC代表音叉振動1.5個周期內玻璃板運動的位移，而OA、AB、BC間對應的時間均為0.5個周期，即．故可利用勻加速直線運動的規律--連續相等時間內的位移差等于恒量即來求加速度．
設板豎直向上的加速度為a，則有：　
即…①
其中…②
由牛頓第二定律得…③
解①②③可求得：F=24N．
故選C
點評：本題一要抓住音叉振動與玻璃板運動的同時性，OA、AB、BC對應于音叉振動半個周期．二是利用打點計時器測加速度的原理求解加速度．