Question

【題目】用如圖所示裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗．實驗中小車及砝碼的總質量為m1，鉤碼質量為m2，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測出小車運動的加速度．

（1）下列說法正確的是

A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

B．實驗時應先釋放小車后接通電源

C．本實驗中m1應遠大于m2

D．在用圖象探究加速度與質量關系時，應用a﹣圖象

（2）下圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數點到A點之間的距離，如2圖所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a= m/s2．（結果保留兩位有效數字）

（3）實驗時改變所掛鉤碼的質量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據測得的多組數據畫出a﹣F關系圖線，如圖3所示．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現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．所掛鉤碼的總質量過大 D．所用小車的質量過大．

Answer 1

【答案】（1）CD；（2）1.0； （3）C

【解析】解：（1）A、平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．

B、實驗時應先接通電源后釋放小車，故B錯誤．

C、讓小車的質量m1遠遠大于鉤碼的質量m2，因為：實際上繩子的拉力F=m1a=m2g，故應該是m2＜＜m1，而當m2不再遠遠小于m1時a==，隨m2的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故C正確．

D、F=ma，所以：a=F，當F一定時，a與成正比，故D正確．

故選：CD．

（2）計數點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，

根據紙帶數據，由△x=at2可得

小車的加速度a===1.0m/s2．

（3）隨著力F的增大，即砝碼和小盤總質量的增大，不再滿足砝碼和小盤的質量遠小于小車的質量，因此曲線上部出現彎曲現象，故C正確、ABD錯誤．

故選：C．

故答案為：（1）CD；（2）1.0； （3）C