Question

【题目】(1)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，先调节长木板上滑轮的高度，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＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40g

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

(2)如图2是研究匀变速直线运动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50 Hz，则打点计时器打C点时小车的速度为 VC＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留2位有效数字)

Answer 1

【答案】（1）①B； ②C； （2）0.49； 0.42

【解析】

（1）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，对重物，有：mg-T=ma；对小车，有：T=Ma解得：T=mg；故当M＞＞m时，有：T≈mg，故C符合要求，故选：C。
（2）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0.1s；

打点计时器打C点时小车的速度为 ；

利用匀变速直线运动的推论△x=at2，sDE-sAB=3a1T2；sEF-sBC=3a2T2；sFG-sCD=3a3T2；
a=（a1+a2+a3），代入数据得：a=0.42m/s2．