Question

【题目】如图所示实验装置中，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。铅山一中高一（1）物理实验小组的同学利用该装置来完成“探究牛顿第二定律”的实验。

(1)打点计时器使用的电源是________(选填选项前的字母)．

A．直流电源　　 　B．交流电源

(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是________(选填选项前的字母),

A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量

在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车．若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．

A．计时器不打点 B．计时器打点

(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图所示．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打C点的过程中，打B点时小车的速度v＝___.

(4)以a为纵坐标，F为横坐标，利用实验数据作出如图所示的a－F图象．由此图象可得随F变化的表达式为________．根据力与运动的表达式中可能包含这个因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是________．

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映a－F关系的是________．

A．B．C．D．

Answer 1

【答案】B A B a＝4.7F 质量 A

【解析】

(1)[1]打点计时器使用交流电源，故B正确；

(2)[2]平衡摩擦力的方法为将木板一端垫高，使得重力沿木板方向的分力与摩擦力和其他阻力平衡，使小车做匀速直线运动，故A正确；

[3]判断小车做匀速直线运动是根据纸带上相邻点间的距离相等判定，故需计时器打点，故B

(3)[4]由于小车做匀加速直线运动，B点为AC的时间中点，AC段的平均速度等于B点的瞬时速度，即

.

(4)[5]因a－F图象为直线，则设a＝kF＋b，由题图读出b＝0.005，在直线上任取两个相距较远的点，可得：k≈4.7，在作图误差允许的范围内表达式可写成a＝4.7F.

[6]由等式两端的物理量单位可知，左侧单位m/s-2，右侧F单位为N所以k的单位为，所以与斜率有关的物理量是质量

(5)[7]设小车质量为M，以重物与小车整体为研究对象，则

m与M为定值，故A正确．