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=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g，m=20g、40 g、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）圖2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，S FG=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（結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）C
（3）0.42
【解析】解：（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B正確，AC錯誤．（2）當m＜＜M時，即當沙和沙桶總質量遠遠小于小車和砝碼的總質量，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）相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出，相鄰的計數點時間間隔為T=0.1s，
利用勻變速直線運動的推論△x=at2 ， 得：
sDE﹣sAB=3a1T2
sEF﹣sBC=3a2T2
sFG﹣sCD=3a3T2
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得：
a= （a1+a2+a3）= m/s2=0.42m/s2所以答案是：（1）B； （2）C；（3）0.42．