Question

（2012全國高考安徽理綜卷）

圖1為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的質量為 m，小車和砝碼的總質量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小．

(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是(　　)

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

B．將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

C．將長木板的一端墊起適當的高度，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動

(2)實驗中要進行質量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)圖11是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數點之間的距離分別為：s_AB＝4.22 cm、s_BC＝4.65 cm、s_CD＝5.08 cm、s_DE＝5.49 cm、s_EF＝5.91 cm、s_FG＝6.34 cm.已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a＝______m/s²(結果保留2位有效數字)．

圖11

Answer 1

Ⅰ.[答案] (1)B　(2)C　(3)0.42

 [解析] (1)本實驗應先平衡摩擦力，將長木板一端墊起適當的高度，輕推小車后，小車能勻速運動即說明摩擦力已平衡，同時判斷小車的運動是否是勻速運動時，應根據紙帶上的打點情況，而不能靠用眼觀察小車運動．

(2)本實驗應保證砂和砂桶的總質量m遠遠小于小車和砝碼的總質量M，所以C項最符合題意．

(3)采用逐差法求解，可得a＝＝0.42 m/s².