Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系.小車(chē)質(zhì)量為M，砂桶和砂的總質(zhì)量為m，通過(guò)改變m來(lái)改變小車(chē)所受的合外力大小，小車(chē)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出.現(xiàn)保持小車(chē)質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值(F為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)).

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為小車(chē)的加速度大小，橫軸應(yīng)為________(選填字母代號(hào))

A. B. C.mg D.F

(2)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，關(guān)于圖乙的說(shuō)法，正確的是___. (選填字母代號(hào))

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(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車(chē)剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz，則C點(diǎn)的速度為________ m/s，小車(chē)的加速度為________ m/s2.(以上兩空均保留一位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】DC0.84

【解析】

（1）對(duì)小車(chē)分析，應(yīng)有F=ma，解得：，由于圖線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，所以橫軸應(yīng)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(zhì)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(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s，且每?jī)蓚�(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，T=0.1s。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小。

連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為△x=4cm=0.04m，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可得：