Question

【題目】下圖為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖。用懸掛重物的方法為小車提供拉力，用打點計時器測量小車下滑時的加速度，通過改變重物的質(zhì)量（本實驗用砝碼作為重物）改變對細(xì)繩的拉力，從而探究出小車在不同拉力下的加速度。

（1）實驗中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋�關(guān)于這一項操作以下說法正確的是 。

A．這樣做的目的是為了讓小車更快地下滑，因為一個砝碼提供的拉力太小，不足以拉動小車

B．這樣做是不合適的，因為小車將在重力作用下向下運(yùn)動，從而使得小車加速運(yùn)動的力不僅僅是細(xì)線的拉力

C．這里適當(dāng)?shù)母叨仁侵冈谶@個高度下，當(dāng)盤中不加砝碼時，小車恰好能夠勻速運(yùn)動

D．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動的方法是讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶、細(xì)線和砝碼盤，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動

（2）實驗中設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼的質(zhì)量為m，要使小車下滑時受到的合力大小更接近砝碼收到的重力，進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是 。

A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

（3）如圖所示，是實驗中用打點計時器得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。測量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：sAB＝4．22 cm、sBC＝4．65 cm、sCD＝5．08 cm、sDE＝5．49 cm、sEF＝5．91 cm、sFG＝6．34 cm。已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a＝______ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】（1）C；（2）C；0．42．

【解析】試題分析：（1）實驗前將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨鹊哪康氖瞧胶饽Σ亮Γ瑸榱耸辜?xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項操作是將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動，即平衡摩擦力，故ABD錯誤，C正確，故選C．

（2）當(dāng)m＜＜M時，即當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．因此最合理的一組是C．故選：C．

（3）相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則計數(shù)點間的時間間隔：t=0．02×5=0．1s；

由勻變速直線運(yùn)動的推論：△x=at2可知，加速度：a==≈0．42m/s2；