题目内容
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,实验装置示意图如图所示.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.
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(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要将带有定滑轮的木板_____(选填“A”或“B”)端适当垫高,使小车在________(选填“挂”或“不挂”)砂桶时做匀速直线运动.
(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=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
(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为:xAB=4.22 cm、xBC=4.65 cm、xCD=5.08 cm、xDE=5.49 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则打C点时小车的速度v=________m/s.(结果保留2位有效数字)
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【答案】 B 不挂 C 0.49
【解析】(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,则应该用重力的沿斜面的分力来平衡摩擦力,可以将长木板B端垫高,不挂砂和砂桶,轻推小车,使小车做匀速直线运动即可;
(2)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,
对砂和砂桶m:有:
对小车M:有:
解得: ![]()
故当
时,有
,故C符合要求;
③相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔
,小车通过C点的速度为:
。