Question

【題目】下圖為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。用懸掛重物的方法為小車(chē)提供拉力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)下滑時(shí)的加速度，通過(guò)改變重物的質(zhì)量（本實(shí)驗(yàn)用砝碼作為重物）改變對(duì)細(xì)繩的拉力，從而探究出小車(chē)在不同拉力下的加速度。

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，關(guān)于這一項(xiàng)操作以下說(shuō)法正確的是 。

A．這樣做的目的是為了讓小車(chē)更快地下滑，因?yàn)橐粋�(gè)砝碼提供的拉力太小，不足以拉動(dòng)小車(chē)

B．這樣做是不合適的，因?yàn)樾≤?chē)將在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，從而使得小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的力不僅僅是細(xì)線的拉力

C．這里適當(dāng)?shù)母叨仁侵冈谶@個(gè)高度下，當(dāng)盤(pán)中不加砝碼時(shí)，小車(chē)恰好能夠勻速運(yùn)動(dòng)

D．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，觀察判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)的方法是讓小車(chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶、細(xì)線和砝碼盤(pán)，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車(chē)，從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為M，砝碼的質(zhì)量為m，要使小車(chē)下滑時(shí)受到的合力大小更接近砝碼收到的重力，進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是 。

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）如圖所示，是實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。測(cè)量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：sAB＝4．22 cm、sBC＝4．65 cm、sCD＝5．08 cm、sDE＝5．49 cm、sEF＝5．91 cm、sFG＝6．34 cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，則小車(chē)的加速度a＝______ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】（1）C；（2）C；0．42．

【解析】試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)前將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨鹊哪康氖瞧胶饽Σ亮�，為了使�?xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小�?chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車(chē)，從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)，即平衡摩擦力，故ABD錯(cuò)誤，C正確，故選C．

（2）當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．因此最合理的一組是C．故選：C．

（3）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0．02×5=0．1s；

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at2可知，加速度：a==≈0．42m/s2；