Question

【題目】在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，砂和砂桶的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶計算出。

（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行，接下來還需要進行的一項操作是________

A.將長木板水平放置，讓小車連著已經傳過打點計時器的紙帶，給打點計時器通，改變砂桶中砂子的多少，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

B.將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經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動

C.將長木板的一端墊起適當的高度，撤去紙帶及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動

（2）實驗中要進行質量m和m的選取，以下最合理的一組是______

A.

B.

C.

D.

（3）已知打點計時器使用的交流電頻率為，每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數據可求出小車運動的加速度_______m/s2。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】 （1）B （2）C （3）

【解析】試題分析：小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應平衡摩擦力；當沙和沙桶總質量遠遠小于小車和砝碼的總質量，即m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于沙和沙桶的重力；根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

（1）為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經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動，即平衡摩擦力，故B正確．

（2）當m＜＜M時，即當沙和沙桶總質量遠遠小于小車和砝碼的總質量，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．

（3）相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出，相鄰的計數點時間間隔為T=0.1s，利用勻變速直線運動的推論，得： ， ， ，為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得：