Question

【题目】用如图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验。

（1）下面列出了一些实验器材：

电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平（附砝码）。除以上器材外，还需要的实验器材有_________（选填选项前的字母）。

A．秒表 B．刻度尺

C．低压直流电源 D．低压交流电源

（2）实验时把长木板右端垫高，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样做的目的是____________________。

（3）长木板右端高度调好后，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，图a是打点计时器打出的一条清晰的纸带。图中标出了A、B、C三个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为T。A、B间的距离x1，A、C间的距离x2。则实验中该小车加速度的大小a =_________（结果用上述字母表示）。

（4）某同学通过数据处理作出了如图b所示的加速度a随合力F变化的图像，从图中可以看出图线是一条经过原点的直线。由此图像可得a – F图像的表达式为________，小车和砝码的质量约为_________kg（结果保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】BD 平衡摩擦力 a=kF 0.45～0.56

【解析】

(1)[1]处理实验数据时需要测出计数点间的距离，实验需要毫米刻度尺，电磁打点计时器需要使用低压交流电源，故选BD；

(2)[2]实验前要把木板的一端垫高以平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳子的拉力；

(3)[3]由△x=aT2可知，小车的加速度为

(4)[4]由图像知a－F成正比且过原点，故a－F图像的表达式为

其中，由图像可知，

所以质量为

由于误差所以在0.45kg～0.56kg均可。