题目内容
【题目】甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到 的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=m/s2 . (结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a﹣ 图线后,发现:当 较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是 .
A.改画a与 的关系图线 B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与 的关系图线 D.改画a与 的关系图线.
【答案】匀速直线;远小于;0.343;A
【解析】解:①“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力,方法是将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做匀速直线运动,另外为使绳子拉力等于砝码盘(连同砝码)的质量,必须满足满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M的条件.②每打五个点取一个计数点,又因打点计时器每隔0.02s打一个点,所以相邻两计数点间的时间T=0.1s;
在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即:△x=aT2,逐差法知:a= = =0.343m/s2③分别对小车与砝码列出牛顿第二定律,对小车有F=Ma,对砝码有:F﹣mg=ma,两式联立可得:a= = ,
所以作图时应作出a﹣ 图象.
故选:A
所以答案是:①匀速直线,远小于; ②0.343;③A