Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

(1)為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，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_____（填選項(xiàng)前的字母）

A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撒去砝碼盤和砝碼，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撒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(yùn)動(dòng)

(2)利用重物牽引小車，用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，打點(diǎn)頻率f=50Hz，得到一條清晰的紙帶，取其中的A、B、C、，七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究，這七個(gè)點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度的對(duì)應(yīng)如圖所示，可算出小車的加速度a=__m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

(3)該小組同學(xué)在驗(yàn)證“合力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)，增減砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a—圖線后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲，原因是_____。

Answer 1

【答案】B 0.26 沒(méi)有滿足Mm

【解析】

(1)[1]為了保證細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合力，應(yīng)將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車重力沿斜面向下的分力剛好與小車下滑過(guò)程中所受的阻力相平衡，為使輕繩中沒(méi)有拉力，應(yīng)撤去砝碼盤和砝碼，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)即可判定，故B正確，AC錯(cuò)誤；
(2)[2]由紙帶可知，七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)，則兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s，用逐差法可算出小車的加速度，即

a==10-2m/s2=0.26m/s2

(3)[3]設(shè)砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m，小車（包括車中的砝碼）的質(zhì)量為M，以砝碼盤和砝碼、小車（包括車中的砝碼）整體為研究對(duì)象，它們加速度a大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，有

mg=（M+m）a

在合力（mg）一定的情況下，a與成正比；當(dāng)Mm時(shí)，可以認(rèn)為a與成正比，所以發(fā)現(xiàn)當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲，原因是沒(méi)有滿足Mm造成的。