Question

甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)他們先調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時(shí)能在傾斜的長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是 。

②此后，甲同學(xué)把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛若干配重片。在小車質(zhì)量一定的情況下，多次改變配重片數(shù)量，每改變一次就釋放一次小車，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的多條紙帶。下圖是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。通過對(duì)紙帶的測(cè)量，可知小車運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小

為 m/s2（保留2位有效數(shù)字）。

③根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù)，甲同學(xué)繪制了小車加速度與小車所受拉力（測(cè)量出配重的重力作為小車所受拉力大小）的a-F圖象，如圖所示。由圖象可知 。（選填選項(xiàng)前的字母）

A．當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合外力成正比

B．當(dāng)小車所受合外力一定時(shí)，其加速度與質(zhì)量成反比

C．小車的質(zhì)量約等于0.3kg

D．小車的質(zhì)量約等于3.3kg

④乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，因配重片數(shù)量不足改用5個(gè)質(zhì)量為20g的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他首先將鉤碼全部掛上，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，并計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個(gè)并固定在小車上，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，且每次實(shí)驗(yàn)前均調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時(shí)能在傾斜的長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪制出小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線。關(guān)于這一圖線下列說法錯(cuò)誤的是 。（選填選項(xiàng)前的字母）

A．可由該圖線計(jì)算出小車和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和

B．只有當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時(shí)，該圖線才是一條直線

C．無論小車質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線

Answer 1

①為了平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力；②0.50(或0.49)；③AC；④B

【解析】

試題分析：①這樣做的目的是為了平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力；②因?yàn)镺A=2.86cm，AB=3.35cm，BC=3.85cm，T=0.1s，根據(jù)，解得；③由圖象可知，當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合外力成正比，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由圖線可知：，則m=0.27kg，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC；④對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的總質(zhì)量保持不變，總等于5個(gè)砝碼的質(zhì)量與小車質(zhì)量的和，故根據(jù)小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線，也就是a-F圖線斜率的倒數(shù)可求得小車和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和；因?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行研究且保持系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，故砝碼的重力總等于系統(tǒng)的牽引力，故無論小車質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤；故選B.

考點(diǎn)：驗(yàn)證牛頓第二定律