Question

【题目】如图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，盘和重物的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用盘和重物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，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是（填写所选选项的序号）．
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，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．
B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，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.将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．
（2）图2中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，量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6 ． 已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度a是 ．
（3）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（填选项字母）．
A.M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）该实验小组以测嘚的加速度a为纵轴，盘和重物的总重力为F为横轴，作出的图象如图3中图线1所示，发现图象不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接测量细线拉小车的力F′，作a﹣F′图如图3中图线2所示，则图象不过原点的原因是 ， 对于图象上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）
（3）C
（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,钩码的质量未远小于小车的质量
【解析】解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，可以将长木板的一段垫高，撤去砂和砂桶，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故B正确；

故选：B（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，结合作差法得：

a= ；（3）重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对重物，有 mg﹣T=ma

对小车，有 T=Ma

解得：T= g，故当M＞＞m时，有T≈mg

故C符合要求

故选：C（4）由图线可知，F不等于零时，a仍然为零，可知图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

力传感器可以直接得出绳子拉力的大小，用钩码的重力表示绳子的拉力，必须满足钩码的质量远小于小车的质量，否则绳子的拉力实际上小于钩码的重力．所以对于图线上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，原因是钩码的质量未远小于小车的质量．

所以答案是：（1）B；（2） ；（3）C；（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，钩码的质量未远小于小车的质量（其它符合题意解释均给分）