Question

【题目】（1）在“利用沙摆描绘振动图象”的实验中，将细沙倒在漏斗中，当细沙漏出的同时，让沙摆摆动起来，一段时间后，形成的长条形沙堆如图1所示：两边高且粗，中间低且细。

①如果在沙摆摆动的同时匀速拉动下方纸板（纸板上的虚线O1O2位于沙漏静止时的正下方），则一段时间后，形成如图2所示的曲线沙堆。分析可知，曲线沙堆在与虚线O1O2 垂直距离__________（选填“近”或“远”）的位置低且细。

②图3为图2中纸板上曲线沙堆的俯视图，沿沙摆振动方向建立x轴，沿O1O2方向建立t轴，就利用沙堆曲线得到了沙摆的振动图象。请说明为什么要匀速拉动下方纸板。

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（2）用如图4所示的装置验证牛顿第二定律。

①除了图4中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____________（选填正确选项的字母）。

A．秒表

B．天平（含砝码）

C．弹簧测力计

D．刻度尺

②实验前平衡小车与木板间摩擦力的做法是：把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_______运动。

③为使砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是砂桶及砂的总质量_____小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)

④实验中打出的一条纸带的一部分如图５所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时，小车的速度vB=__________m/s。多测几个点的速度做出v-t图像，就可以算出小车的加速度。

⑤为研究加速度和力的关系，要保证______________的总质量不变，改变砂桶内砂的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加速度和力的关系。

⑥在研究加速度与质量的关系时，要保证的砂和砂桶的质量不变。若砂和砂桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足第③问中的条件，由实验数据作出a和的图线，则图线应如图6中的__________所示（选填正确选项的字母）。

Answer 1

【答案】 近 当拉动木板的速度恒定时，木板的位移与时间成正比，这样建立的t轴才可以代表时间。 B、D 匀速 远小于 0.43—0.45 小车 C

【解析】（1）①由图1知，单摆运动中中间位置低且细，离虚线O1O2 垂直距离近；

②当拉动木板的速度恒定时，木板的位移与时间成正比，这样建立的t轴才可以代表时间

（2）①利用天平测量质量，利用打点计时器测量长度求加速度，所以需要天平和直尺，正确答案BD；

②平衡摩擦力是使小车在木板上做匀速直线运动；

③为了使砂桶及砂的的重力近似等于拉力，需要砂桶及砂的总质量要远小于小车的总质量；

④ 中间时刻的速度等于整个过程的平均速度， ；

⑤探究加速度a与外力F的关系时，需要保持小车的质量恒定不变；

⑥由于平衡了摩擦力，所以图像过原点，且分别对小车和砂桶及砂做受力分析， ，可得，因为保证的砂和砂桶的质量不变，所以不会发生弯曲，选C；