题目内容
【题目】如图所示是某同学验证牛顿第二定律的实验装置，不计滑轮摩擦阻力以及滑轮与细绳的质量，重力加速度为
。该同学的实验步骤如下：
a．将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，车上安装-一个挡光片，宽度为
。长木板上固定着两个光电门
和
，距离为
，砂桶通过细绳绕过定滑轮与小车相连，细绳与长木板平行；
b．调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为
；
c．某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动；
d．测得挡光片通过光电门的时间为
，通过光电门的时间为挡光片
，小车的质量为
；
e．依据以上数据探究牛顿第二定律。
（1）根据以上步骤，下列关于实验过程的表述正确的是__________。
A．实验时，先剪断细绳，后接通光电门电源
B．实验时，剪断细绳小车所受的合外力为
C．实验过程中，不需要测出斜面的倾角
D．实验时，应满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）根据实验数据可得小车的加速度
__________________。（用步骤中已知的字母表示）
【答案】
； 
【解析】
（1）按照操作规程，应先接通光电门后释放滑块，否则可能滑块已经通过光电门，光电门还没有工作，测不出滑块通过光电门A的时间，故A错误．平衡时，除了绳子拉力以外的力的合力与绳子的拉力等值反向，实验时，剪断细绳，则小车加速运动的合外力为F=m0g，故B正确．实验过程中，倾斜木板的目的是平衡摩擦力，不需要测出斜面的倾角，故C正确．实验时，剪断细线，砂和砂桶不随小车运动，无需考虑砂和砂桶的总质量m远是否小于小车质量M，故D错误．故选BC．
（2）由于遮光条比较小，通过光电门的时间极短，因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度分别为：vA=
、vB=
．根据
解得：
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