Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系.小車質量為M，砂桶和砂的總質量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出.現保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量m進行多次實驗，得到多組a、F值(F為彈簧測力計的示數).

(1)根據實驗數據畫出了如圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應為________(選填字母代號)

A. B. C.mg D.F

(2)砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，關于圖乙的說法，正確的是___. (選填字母代號)

A.圖線逐漸偏向縱軸 B.圖線逐漸偏向橫軸 C.圖線仍保持原方向不變

(3)圖為上述實驗中打下的一條紙帶，A點為小車剛釋放時打下的起始點，每兩點間還有四個計時點未畫出，打點計時器的頻率為50 Hz，則C點的速度為________ m/s，小車的加速度為________ m/s2.(以上兩空均保留一位有效數字)

Answer 1

【答案】DC0.84

【解析】

（1）對小車分析，應有F=ma，解得：，由于圖線經過坐標原點，所以橫軸應為F，故D正確。故選D.
（2）由于圖象的斜率為k=，所以增大沙和沙桶質量，k不變，仍保持原方向不變，所以C正確。故選C.
（3）紙帶上面每打一點的時間間隔是0.02s，且每兩個記數點間還有四個計時點未畫出，T=0.1s。根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小。

連續相等時間內的位移差為△x=4cm=0.04m，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可得：