题目内容
【题目】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的质量为 m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是(____)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(____)
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=2.00cm、SBC=4.00 cm、SCD=6.00 cm、SDE=8.00 cm、SEF=10.00 cm、SFG=12.00 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=______m/s2。
【答案】BC2.0
【解析】
(1)实验时,应平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法是将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。故选C。
(2)当m<<M时,即当砂和砂桶总质量远远小于小车和砝码的总质量,绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力。故选C。
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,△x=2cm,T=0.1s,有:0.02=a×0.12
解得:a=2.0m/s2