题目内容
3．某实验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图1．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
①若交流电的频率为50Hz，则根据图2所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度vB=0.40m/s，小车的加速度a=1.46m/s2．
②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还需测量出质量．
③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是：AD．
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C．实验中应先释放小车，再接通电源
D．适当增大钩码的总质量m．
分析 在匀变速直线运动中，根据时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小和匀变速直线运动的推论△x=aT2求解速度与加速度．
明确实验原理，了解实验中的具体操作，熟练应用直线运动的规律以及推论即可正确解答；
解答 解：①由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔，因此其时间为T=5×0.02s=0.1s；
在匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.80}{0.2}m/s=0.40m/s$，
根据逐差法△x=aT2得：
a=$\frac{{x}_{BC}-{x}_{AB}}{{T}^{2}}=\frac{[（8-3.27）-3.27]×1{0}^{-2}}{0.01}$=1.46m/s2．
②要验证牛顿第二定律，则根据公式F=ma可知：还需要测量小车的质量；
③A、在实验的过程中，我们认为绳子的拉力F等于钩码的重力mg，而在小车运动中还会受到阻力，所以我们首先需要平衡摩擦力．具体的方法是适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑，故A正确．
B、根据实验原理可知，在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小，因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求，故B错误
C、先开电源后放小车对实验的摩擦力不会产生影响；故C错误；
D、适当增大钩码的质量可以减小摩擦阻力产生的相对误差，故D正确．
故选：AD．
故答案为：①0.40； 1.46． ②质量；③A D．
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用，以及知道实验中的注意事项和实验的原理．
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13．在用单摆测重力加速度的实验中，摆球应选用（ ）
| A． | 半径约1厘米的木球 | B． | 半径约1厘米的铝球 | ||
| C． | 半径约1厘米的空心钢球 | D． | 半径约1厘米的实心钢球 |
14．
某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系．实验室提供如下器材：
A．表面光滑的长木板
B．可叠放钩码的物理小车
C．秒表
D．方木块（用于垫高木板）
E．质量为m的钩码若干个
F．米尺
该研究小组采用控制变量法进行实验探究，即：
（一）在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系．
实验时，可通过在小车叠放钩码来改变物体质量，通过测出木板长L和小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，可求得物体的加速度a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$．他们通过分析实验数据发现：在误差范围内，质量改变之后，物体下滑所用时间可认为不改变．由此得出结论：光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量无关．
（二）在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系．
实验时，通过改变方木块垫放位置来整长木板倾角，由于没有量角器，该小组通过木板长L和测量出长木板顶端到水平面高度h求出倾角a的正弦值sina=$\frac{h}{L}$．表是他们的实验数据．
（1）请将表格补充完整并在方格纸内画出a-sinα图线．
（2）分析a-sinα图线得出的结论是：光滑斜面上物体下滑的加速度与斜面倾角的正弦值成正比．
（3）利用a-sinα图线求出当地的重力加速度g=9.8m/s2．
某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系．实验室提供如下器材：A．表面光滑的长木板
B．可叠放钩码的物理小车
C．秒表
D．方木块（用于垫高木板）
E．质量为m的钩码若干个
F．米尺
该研究小组采用控制变量法进行实验探究，即：
（一）在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系．
实验时，可通过在小车叠放钩码来改变物体质量，通过测出木板长L和小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，可求得物体的加速度a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$．他们通过分析实验数据发现：在误差范围内，质量改变之后，物体下滑所用时间可认为不改变．由此得出结论：光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量无关．
（二）在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系．
实验时，通过改变方木块垫放位置来整长木板倾角，由于没有量角器，该小组通过木板长L和测量出长木板顶端到水平面高度h求出倾角a的正弦值sina=$\frac{h}{L}$．表是他们的实验数据．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| L （m） | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| h （m） | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| t （s） | 1.44 | 1.00 | 0.83 | 0.51 | 0.64 |
| sinα | 0.10 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | |
| a（m/s2） | 0.97 | 2.90 | 7.69 | 4.88 |
（2）分析a-sinα图线得出的结论是：光滑斜面上物体下滑的加速度与斜面倾角的正弦值成正比．
（3）利用a-sinα图线求出当地的重力加速度g=9.8m/s2．
11．列车员说：“火车17点02分到站，停车5分钟”，其中“17点02分”和“5分钟”分别是指（ ）
| A． | 时间、时刻 | B． | 时刻、时间 | C． | 都是时间 | D． | 都是时刻 |
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：
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| A． | 闭合电键K后，把R的滑片右移 | |
| B． | 闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出 | |
| C． | 闭合电键K后，把Q靠近P | |
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| D． | 运动物体的加速度增大，则其速度一定增大 |
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| A． | 12.2m/s | B． | 11.8m/s | C． | 10m/s | D． | 10.2m/s |