Question

用如圖所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中小車及砝碼的總質(zhì)量為m1，鉤碼質(zhì)量為m2，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。

(1)下列說法正確的是( )

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．本實(shí)驗(yàn)中m1應(yīng)遠(yuǎn)大于m2

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)用圖象

(2)下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如下圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測量值a＝________ m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a－F關(guān)系圖線，如圖所示.此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是( )

A．小車與平面軌道之間存在摩擦 B．平面軌道傾斜角度過大

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大 D．所用小車的質(zhì)量過大

 

Answer 1

（1）CD (2) 1.0 （3）C

【解析】

試題分析：（1）平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為，則有：，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯(cuò)誤；讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，因?yàn)椋簩?shí)際上繩子的拉力，故應(yīng)該是，而當(dāng)不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于時(shí)，隨的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故C正確；，所以：，當(dāng)F一定時(shí)，a與成正比，故D正確．

（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由可得小車的加速度．

（3）隨著力F的增大，即砝碼和小盤總質(zhì)量的增大，不再滿足砝碼和小盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，故C正確．

考點(diǎn)：“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)