Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。

（1）下面列出了一些實驗器材：

電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、天平（附砝碼）。除以上器材外，還需要的實驗器材有_________（選填選項前的字母）。

A．秒表 B．刻度尺

C．低壓直流電源 D．低壓交流電源

（2）實驗時把長木板右端墊高，在不掛砂桶且計時器打點的情況下，輕推一下小車，使小車拖著紙帶做勻速運動，這樣做的目的是____________________。

（3）長木板右端高度調好后，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，圖a是打點計時器打出的一條清晰的紙帶。圖中標出了A、B、C三個計數點，相鄰計數點之間的時間間隔為T。A、B間的距離x1，A、C間的距離x2。則實驗中該小車加速度的大小a =_________（結果用上述字母表示）。

（4）某同學通過數據處理作出了如圖b所示的加速度a隨合力F變化的圖像，從圖中可以看出圖線是一條經過原點的直線。由此圖像可得a – F圖像的表達式為________，小車和砝碼的質量約為_________kg（結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

【答案】BD 平衡摩擦力 a=kF 0.45～0.56

【解析】

(1)[1]處理實驗數據時需要測出計數點間的距離，實驗需要毫米刻度尺，電磁打點計時器需要使用低壓交流電源，故選BD；

(2)[2]實驗前要把木板的一端墊高以平衡摩擦力，使小車受到的合力等于繩子的拉力；

(3)[3]由△x=aT2可知，小車的加速度為

(4)[4]由圖像知a－F成正比且過原點，故a－F圖像的表達式為

其中，由圖像可知，

所以質量為

由于誤差所以在0.45kg～0.56kg均可。