Question

【題目】（1）在“利用沙擺描繪振動圖象”的實驗中，將細沙倒在漏斗中，當細沙漏出的同時，讓沙擺擺動起來，一段時間后，形成的長條形沙堆如圖1所示：兩邊高且粗，中間低且細。

①如果在沙擺擺動的同時勻速拉動下方紙板（紙板上的虛線O1O2位于沙漏靜止時的正下方），則一段時間后，形成如圖2所示的曲線沙堆。分析可知，曲線沙堆在與虛線O1O2 垂直距離__________（選填“近”或“遠”）的位置低且細。

②圖3為圖2中紙板上曲線沙堆的俯視圖，沿沙擺振動方向建立x軸，沿O1O2方向建立t軸，就利用沙堆曲線得到了沙擺的振動圖象。請說明為什么要勻速拉動下方紙板。

_____________________________________________________________________________

（2）用如圖4所示的裝置驗證牛頓第二定律。

①除了圖4中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是____________（選填正確選項的字母）。

A．秒表

B．天平（含砝碼）

C．彈簧測力計

D．刻度尺

②實驗前平衡小車與木板間摩擦力的做法是：把實驗器材安裝好，先不掛重物，將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。用墊塊把木板一端墊高，接通打點計時器，讓小車以一定初速度沿木板向下運動，并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到小車拖動紙帶沿木板做_______運動。

③為使砂桶和砂的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力，需滿足的條件是砂桶及砂的總質(zhì)量_____小車的總質(zhì)量。(選填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”)

④實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖５所示。紙帶上標出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打點計時器打B點時，小車的速度vB=__________m/s。多測幾個點的速度做出v-t圖像，就可以算出小車的加速度。

⑤為研究加速度和力的關(guān)系，要保證______________的總質(zhì)量不變，改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量，重復(fù)做幾次實驗，通過實驗數(shù)據(jù)來研究加速度和力的關(guān)系。

⑥在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，要保證的砂和砂桶的質(zhì)量不變。若砂和砂桶的質(zhì)量m與小車的總質(zhì)量M間的關(guān)系不滿足第③問中的條件，由實驗數(shù)據(jù)作出a和的圖線，則圖線應(yīng)如圖6中的__________所示（選填正確選項的字母）。

Answer 1

【答案】 近 當拉動木板的速度恒定時，木板的位移與時間成正比，這樣建立的t軸才可以代表時間。 B、D 勻速 遠小于 0.43—0.45 小車 C

【解析】（1）①由圖1知，單擺運動中中間位置低且細，離虛線O1O2 垂直距離近；

②當拉動木板的速度恒定時，木板的位移與時間成正比，這樣建立的t軸才可以代表時間

（2）①利用天平測量質(zhì)量，利用打點計時器測量長度求加速度，所以需要天平和直尺，正確答案BD；

②平衡摩擦力是使小車在木板上做勻速直線運動；

③為了使砂桶及砂的的重力近似等于拉力，需要砂桶及砂的總質(zhì)量要遠小于小車的總質(zhì)量；

④ 中間時刻的速度等于整個過程的平均速度， ；

⑤探究加速度a與外力F的關(guān)系時，需要保持小車的質(zhì)量恒定不變；

⑥由于平衡了摩擦力，所以圖像過原點，且分別對小車和砂桶及砂做受力分析， ，可得，因為保證的砂和砂桶的質(zhì)量不變，所以不會發(fā)生彎曲，選C；