Question

【題目】圖1為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質量為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=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

③下圖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sAB=4.22cm，sBC=4.65cm、sCD=5.08cm，sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=_____m/s2（結果保留2位有效數字）。

Answer 1

【答案】B C

【解析】

(1)[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，即平衡摩擦力。故AC錯誤，B正確。故選B。

(2)[2]只有時，才可以將小車與砝碼受到的合外力看作為砂與砂桶的總重力，因此應選擇最小的一組，故ABD錯誤，C正確。故選C。

(3)[3]相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出，則相鄰的計數點時間間隔為

利用勻變速直線運動的推論

可得

為了更加準確的求出加速度，我們對三個加速度取平均值，即

代入數據解得