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木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運(yùn)動為止，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)動時傳感器的示數(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個點(diǎn)取一個計(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．（保留兩位有效數(shù)字）

(2)同一次實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1________F2（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)時器間的摩擦．圖像中F是實(shí)驗(yàn)中測得的（_______）

A、F1 B、F2 C、F1﹣F0 D、F2﹣F0

Answer 1

【答案】 0.16 ＞ D

【解析】（1）從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：
（2）對小桶受力分析，設(shè)小桶重力為mg，木板釋放前力傳感器的示數(shù)F1，所以F1=mg，
設(shè)小車的重力為Mg，小車在加速運(yùn)動時力傳感器的示數(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.