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    20．图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图如图1所示．砂和砂桶的总质量为m，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．接下还需要进行的一项操作是B．
      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C
    A．M=200 g，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是实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=6.34 cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=0.42m/s2，打下C点时小车的运动速度为vC=0.49m/s2．（结果保留2位有效数字）．

    分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应平衡摩擦力；
    （2）当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力；
    （3）根据匀变速直线运动的推论可以求出瞬时速度与加速度．

    解答 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，故B正确．
    故选：B
    （2）重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
    对重物，有：mg-T=ma
    对小车，有：T=Ma，
    解得：T=$\frac{Mmg}{M+m}$，故当M＞＞m时，有T≈mg，故C符合要求．
    故选：C
    （3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻的两个计数点之间时间间隔为T=0．s，
    由匀变速直线运动推论可知，C点的速度：vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.0465+0.0508}{0.2}=0.49m/s$
    根据作差法得：a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}=\frac{0.0549+0.0591+0.0634-0.0422-0.0465-0.0508}{0.09}$=0.42m/s2．
    故答案为：（1）B；（2）C；（3）0.42；0.49

    点评 掌握实验原理是正确解决实验题目的前提条件，实验时要平衡摩擦力，平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的．当钩码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码的重力．

    练习册系列答案
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    A．-$\frac{F}{3}$B．$\frac{F}{3}$C．-FD．F

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    B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于$\frac{E}{B}$
    C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比$\frac{q}{m}$越小
    D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比$\frac{q}{m}$越大

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    B．电流表（量程0.6A，内阻0.5Ω）
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    F．滑动变阻器（0～1000Ω，额定电流1A）
    G．滑动变阻器（0～50Ω，额定电流1A）

    （1）选择实验器材：ABDG（用仪器前的英文字母表示）
    （2）根据你所涉及的电路图，请完成实物图的连接．

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