Question

【题目】人大附中高三某班同学小奇、小凯、小德、小晟组成的兴趣小组在动手重温“验证牛顿第二定律”的学生实验中，原本计划使用如图甲所示的实验装置．但去实验室时，发现没有砂和砂桶，于是他们决定用钩码代替砂和砂桶，并在必要时在小车上放置能与之相对静止的砝码，改变计划后的实验装置如图乙所示。

(1)下面列出了一些实验器材：

电磁打点计时器、纸带、带滑轮和的长木板、垫块、小车和砝码、钩码（50 g×8个）．

除以上器材外，还需要的实验器材有： ______．（选填器材前的字母）

A．游标卡尺

B．刻度尺

C．秒表

D．低压直流电源

E．低压交流电源

(2)实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______运动．

(3)实验中，为了保证钩码所受的重力大小近似等于使小车做匀加速运动的拉力大小，兴趣小组同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，除此以外，小车和车上砝码的总质量M与钩码的总质量m之间应满足的条件是______．

(4)如图丙所示是某次实验中选取的纸带，A、B、C为三个相邻的计数点，它们到参考点O点的距离经测量后的数据如图丙所示，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz．则该纸带对应的实验过程，小车匀加速阶段的加速度a=__m/s2（结果保留两位有效数字）．

(5)该小组同学在做“保持小车质量一定时，验证小车的加速度与其所受合外力的关系”的分歩实验时，根据测得的数据作出如图丁所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是 ______．（选填选项前的字母）

A．木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小

B．木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大

C．小车质量远大于钩码的质量

D．钩码的质量不是总远小于小车质量

Answer 1

【答案】BE 匀速直线 0.50 BD

【解析】

(1)[1]本实验中需要刻度尺测量纸带长度，电磁打点计时器需要低压交流电源，故BE正确，ACD错误；

(2)[2]平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；

(3)[3]根据实验误差的来源，在Mm条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；

(4)[4]相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，则T=0.1s，根据△x=aT2得：，

(5)[5]从上图中发现直线没过原点，当F=0时，a＞0．也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度，说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．该组同学实验操作中平衡摩擦力过大，所垫木板太高，从图象上可以看出：F从0开始增加，砝码的质量远小于车的质量，慢慢的砝码的质量在增加，那么在后面砝码的质量就没有远小于车的质量，那么绳子的拉力与砝码的总重力就相差大．所以原因是砝码的质量没有远小于车的质量，故AC错误，BD正确。