题目内容
【题目】用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验.实验中小车及砝码的总质量为m1,钩码质量为m2,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度.
(1)下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验中m1应远大于m2
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应用a﹣图象
(2)下图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如2图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a= m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a﹣F关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是
A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大 D.所用小车的质量过大.
【答案】(1)CD;(2)1.0; (3)C
【解析】解:(1)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故A错误.
B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误.
C、让小车的质量m1远远大于钩码的质量m2,因为:实际上绳子的拉力F=m1a=m2g,故应该是m2<<m1,而当m2不再远远小于m1时a==,随m2的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g,故C正确.
D、F=ma,所以:a=F,当F一定时,a与成正比,故D正确.
故选:CD.
(2)计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,
根据纸带数据,由△x=at2可得
小车的加速度a===1.0m/s2.
(3)随着力F的增大,即砝码和小盘总质量的增大,不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象,故C正确、ABD错误.
故选:C.
故答案为:(1)CD;(2)1.0; (3)C