Question

【题目】在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，砂和砂桶的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．

（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．改变砂桶中砂子的多少，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=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
B.M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
D.M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图2给出的数据可求出小车运动的加速度a=m/s2 ． （结果保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）C
（3）1.58
【解析】解：：（1）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，即平衡摩擦力，B符合题意．

所以答案是：B（2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．因此最合理的一组是C．

故选：C．（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，相邻的计数点时间间隔为T=0.1s，

利用匀变速直线运动的推论△x=at2，得：

sDE﹣sAB=3a1T2

sEF﹣sBC=3a2T2

sFG﹣sCD=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：

a= （a1+a2+a3）= m/s2=1.58m/s2

所以答案是：（1）B；（2）C；（3）1.58