Question

【题目】图为“验证牛顿第二定律”实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为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) 在研究加速度和合力F、质量m的关系时，应用的是__________

A．控制变量法 B．等效替代法

C．理论推导法 D．理想实验法

(2) 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．撤去纸带以及砂和砂桶，将长木板的一端垫起适当的高度，直至小车自己能够下滑

(3) 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

(4) 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＝4.22 cm、sBC＝4.65 cm、sCD＝5.08 cm、sDE＝5.49 cm，sEF＝5.91 cm，sFG＝6.34 cm. 已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则C点的速度 vc=_______________ m/s，小车的加速度大小a=________m/s2. (结果保留两位有效数字)．

Answer 1

【答案】 A B C 0.49m/s 0. 42m/s2

【解析】（1）在研究加速度a 和力F、质量m的关系时，应用的控制变量法，故A正确，BCD错误。

（2）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B。

（3）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。

（4）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，相邻的计数点时间间隔为T=0.1s。由推论可知C点的速度为： ，利用匀变速直线运动的推论△x=aT2，得： ， ， ，平均加速度为： ，由以上可得： ，代入数据解得：a=0. 42m/s2。