Question

图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的质量为 m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
(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．接下来还需要进行的一项操作是(　　)

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．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
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是(　　)
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)下图是实验中得到的一条纸带，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．量出相邻的计数点之间的距离分别为：S_AB＝4.22 cm、S_BC＝4.65 cm、S_CD＝5.08 cm、S_DE＝5.49 cm、S_EF＝5.91 cm、S_FG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度a＝______m/s²
(结果保留2位有效数字)．

Answer 1

(1) B　(2) C   (3)  

试题分析：(1)本实验中木板对小车，打点计时器对纸带都有一定的摩擦，为了平衡摩擦，需要把长木板的一端垫起适当的高度，此时一定要小车连着已经穿过打点计时器的纸带，不能让砂和砂桶提供拉力，给打点计时器通电，轻推小车，让小车运动，通过纸带判断小车是否匀速，调节垫高的高度，直到纸带上的点的间距相等时为止。
故选B
(2)本实验拉力不等于砂和砂桶的重力，只有当M>>m时，拉力才近似的等于砂和砂桶的重力，十倍以上才叫远远大于，故选C
(3)根据题意可知，相邻计数点的时间间隔T=0.10s，根据逐差法有。
点评：本实验中由于砂和砂桶也做加速运动，绳子对砂和砂桶的拉力小于砂和砂桶的重力，当M>>m时，拉力才近似的等于砂和砂桶的重力。