题目内容
19．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．用悬挂重物的方法为小车提供拉力，用打点计时器测量小车下滑时的加速度，通过改变重物的质量（本实验用砝码作为重物）改变对细绳的拉力，从而探究出小车在不同拉力下的加速度．
（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．接下来还需要将长木板的一端垫起适当的高度，关于这一项操作以下说法正确的是C．
A．这样做的目的是为了让小车更快地下滑，因为一个砝码提供的拉力太小，不足以拉动小车
B．这样做是不合适的，因为小车将在重力作用下向下运动，从而使得小车加速运动的力不仅仅是细线的拉力
C．这里适当的高度是指在这个高度下，当盘中不加砝码时，小车恰好能够匀速运动
D．将长木板的一端垫起适当的高度，观察判断小车是否做匀速运动的方法是让小车连着已经穿过打点计时器的纸带、细线和砝码盘，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
（2）实验中设小车的质量为M，砝码的质量为m，要使小车下滑时受到的合力大小更接近砝码收到的重力，进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是C．
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）图2所示，是实验中用打点计时器得到的一条纸带，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．测量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=0.42 m/s2（结果保留两位有效数字）．
分析 （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，则应平衡摩擦力；
（2）当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力；
（3）根据实验数据应用匀变速直线运动的推论：△x=at2可以求出加速度．
解答 解：（1）实验前将长木板的一端垫起适当的高度的目的是平衡摩擦力，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，即平衡摩擦力，故ABD错误，C正确，故选C．
（2）当m＜＜M时，即当沙和沙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沙和沙桶的总重力．因此最合理的一组是C．故选：C．
（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s；
由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：a=$\frac{{S}_{DE}-{S}_{AB}+{S}_{EF}-{S}_{BC}+{S}_{FG}-{S}_{CD}}{9{t}^{2}}$=$\frac{0.0549-0.0422+0.0591-0.0465+0.0634-0.0508}{9×0．{1}^{2}}$≈0.42m/s2；
故答案为：（1）C；（2）C；0.42．
点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
如图所示，将一个小木块轻轻地放在逆时针匀速转动的传送带上端．则下图中描述小木块在传送带上的速度随时间变化关系的图象可能的是（ ）
10．
如图所示，小球通过细绳l1、l2悬挂在车厢中，其中绳l1水平，当车厢在水平轨道上运动时，下列判断正确的是（ ）
如图所示，小球通过细绳l1、l2悬挂在车厢中，其中绳l1水平，当车厢在水平轨道上运动时，下列判断正确的是（ ）| A． | 当车厢向右运动时，绳l1对小球一定没有拉力 | |
| B． | 当车厢向左运动时，绳l1对小球一定有拉力 | |
| C． | 当车厢向左加速运动时，绳l1对小球一定有拉力 | |
| D． | 无论车厢怎样运动，绳l2对小球一定有拉力 |
如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2．则：
14．某人用脚把重10N的球以水平速度10m/s踢出，球在地面上滚动50m停下，在这个过程中，重力对球以及人对球所做的功分别为（ ）
| A． | 0、0 | B． | 0、50 J | C． | 50 J、500 J | D． | 500 J、0 |
4．在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半径为R的匀速圆周运动，若绳子拉力为F，在小球经过$\frac{1}{4}$圆周的时间内，F所做的功为（ ）
| A． | 0 | B． | $\frac{1}{2}$RF | C． | RF | D． | $\sqrt{2}$RF |
11．关于万有引力常量G，以下说法中正确的是（ ）
| A． | 在国际单位制中，G的单位是N•kg2/m2 | |
| B． | 在国际单位制中，G的数值等于两个质量各为1kg的物体相距1m时的相互吸引力大小 | |
| C． | 计算宇航员在不同星球表面受到的万有引力，G取的数值是不一样的 | |
| D． | 万有引力常量G是由卡文迪许利用扭秤实验测出来的 |
8．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧到把弹簧压缩到最短的过程中，不计空气阻力、弹簧在弹性限度内，下列叙述正确的是（ ）
| A． | 小球的机械能守恒 | |
| B． | 小球的机械能减少 | |
| C． | 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大 | |
| D． | 小球的动能和弹簧的弹性势能之和减小 |
如图所示是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片．如果图中每个方格的边长表示的实际距离l和闪光频率f为已知量，请写出计算平抛初速度v0的表达式：v0=3lf；计算当地重力加速度值g的表达式g=2lf2．