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(diào)節(jié)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(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)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?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撒去砝碼盤和砝碼，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?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動

(2)利用重物牽引小車，用電磁打點計時器打點，打點頻率f=50Hz，得到一條清晰的紙帶，取其中的A、B、C、，七個點進行研究，這七個點和刻度尺標度的對應如圖所示，可算出小車的加速度a=__m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)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(shù)據(jù)，畫出a—圖線后，發(fā)現(xiàn)當較大時，圖線發(fā)生彎曲，原因是_____。

Answer 1

【答案】B 0.26 沒有滿足Mm

【解析】

(1)[1]為了保證細線對小車的拉力等于小車所受的合力，應將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，讓小車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相平衡，為使輕繩中沒有拉力，應撤去砝碼盤和砝碼，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，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可判定，故B正確，AC錯誤；
(2)[2]由紙帶可知，七個計數(shù)點之間還有4個打出的點，則兩計數(shù)點之間的時間間隔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]設砝碼盤和砝碼的質量為m，小車（包括車中的砝碼）的質量為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Mm時，可以認為a與成正比，所以發(fā)現(xiàn)當較大時，圖線發(fā)生彎曲，原因是沒有滿足Mm造成的。