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=200g,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
(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如下图所示。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则纸带上A、B两点对应的时间间隔为__________s,小车的加速度a=__________m/s2 。(结果保留2位有效数字)
【答案】B C 0.1 0.42
【解析】
(1)[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,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,B正确;
故选B。
(2)[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,C正确。
故选:C。
(3)[3]两个计数点之间还有四个点未画出,故相邻计数点间的时间间隔为:
;
[4]根据,有:
;
代入数据可得
。
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