题目内容
【题目】某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与力、质量的关系”。实验中砂和砂桶的总质量为
,小车和砝码的总质量为M。
![]()
(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,先调节长木板上滑轮的高度,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)图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8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,已知打点计时器的工作频率为50Hz。该同学计划利用v—t图像计算小车的加速度。首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE的测量情况如图丙所示,由图可知CE长为_____cm,依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为_______m/s,同理可计算出A、B、C、E、F各点小车的速度,描绘出小车的v—t图像,由图线可得出小车的加速度大小。
![]()
(3)利用控制变量法多次测量,总结得出:当物体质量相同时,加速度跟物体所受合外力成正比;当____________________。
(4)综合上述实验结论,如何得出牛顿第二定律?(简述得出过程)_______。
【答案】B (2)10.60(±0.02)cm 0.52~0.54m/s 物体所受合外力F不变时,加速度跟质量M成反比 由实验结论可得出
或
,可写为
,规定
则
,公式简化为
【解析】
(1)[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AC错误,B正确。故选B。
(2)[2][3]刻度尺上的示数为
![]()
中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,故
![]()
(3)[4]利用控制变量法多次测量,总结得出:当物体质量相同时,加速度跟物体所受合外力成正比;当物体所受合外力F不变时,加速度跟质量M成反比;
(4)[5]由实验结论可得出
![]()
或
![]()
可写为
![]()
规定
![]()
则
![]()
公式简化为
![]()