Question

【题目】图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是________

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。

（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________

A．M=200g, 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）图2是试验中得到的一条纸带， A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08"cm、sDE=5.49 cm、sEF=5.91 cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=___________m/s2 （结果保留2位有效数字）。

Answer 1

【答案】（1）B （2）C （3）0.42

【解析】

（1）小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、细线的拉力。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力三个力的合力为零，即小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带，A、C项错误；B项正确。

（2）由于本实验中要求砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M，故C项合理。

（3）相邻两计数点间的时间T=0.1s，由可得 ，代入数据解得a=0.42m/s2。