Question

【題目】某學習小組利用如圖所示裝置驗證牛頓第二定律。

（1）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_________（填選項前的字母）；

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，調節砝碼盤和砝碼質量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運動，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，撤去砝碼盤和砝碼，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，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動

（2）如圖是按正確實驗步驟打出的一條紙帶，打點計時器的電源頻率為50Hz，可算出小車的加速度a=______m/s2(計算結果保留三位有效數字)；

（3）該小組同學在驗證“合力一定時加速度與質量成反比”時，增減砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a-1/M圖線后，發現：當1/M較大時，圖線發生彎曲。在處理數據時為避免圖線發生彎曲的現象，該小組同學的應畫出是_________。

A．a與的關系圖線

B．a與(M＋m)的關系圖線

C．改畫a與的關系圖線

D．改畫a與的關系圖線

Answer 1

【答案】 B 0.820 A

【解析】試題分析：（1）為了保證輕繩對小車的拉力等于小車所受的合力，應使輕繩與長木板平行，小車的重力沿斜面向下的分力剛好與小車下滑過程中所受的阻力平衡，為使輕繩中沒有拉力，應撤去沙桶，不能撤去紙帶。（2）用逐差法求解加速度。（3）圖線發生彎曲是因為沒有滿足M>>m造成的。

（1）為了保證輕繩對小車的拉力等于小車所受的合力，應使輕繩與長木板平行，小車的重力沿斜面向下的分力剛好與小車下滑過程中所受的阻力平衡，為使輕繩中沒有拉力，應撤去沙桶，不能撤去紙帶，選項B正確；

（2）用逐差法計算，即；

（3）當較大時，圖線發生彎曲是因為沒有滿足M>>m造成的。沙桶（包括桶中的沙）與小車（包括車中的砝碼）的加速度a大小相等，以沙桶、小車整體為研究對象，若牛頓第二定律成立，則有，即mg一定的情況下，a與成正比，沒有必要滿足M>>m，避免了圖線發生彎曲的現象。