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用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验。实验中小车及砝码的总质量为m1，钩码质量为m2，并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度。（1）下列说
网友投稿  2022-07-30 00:00:00  互联网

◎ 题目

用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验。实验中小车及砝码的总质量为m1，钩码质量为m2，并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度。

（1）下列说法正确的是（　 　）
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验中m1应远大于m2
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应用a－图象
（2）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如下图所示。已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________ m/s2。（结果保留两位有效数字）

（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a－F关系图线，如图所示.此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是（　　  ）
A．小车与平面轨道之间存在摩擦
B．平面轨道倾斜角度过大
C．所挂钩码的总质量过大
D．所用小车的质量过大

◎ 答案

（1）CD    （2） 1.0 m/s2     （3） C  

◎ 解析


试题分析：⑴由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论是否改变小车的质量，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力．故A错误．为在纸带上打出较多的点，应先接通电源，后释放小车，B错误；只有当M＞＞m时，才能认为小桶和沙子的重力等于绳子的拉力，所以C正确；为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用a?关系图象表示出来，D正确。
⑵相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
根据运动学公式得：△x=at2，=1.0m/s2．
⑶设小车的质量为M，沙筒质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有mg=（m+M）a 解得a=  以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=，显然要有F=mg必有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙筒的重力．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是不满足M＞＞m，C正确。

◎ 知识点

    专家分析，试题“用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验。实验中小车及砝码的总质量为m1，钩码质量为m2，并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度。（1）下列说…”主要考查了你对  【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】，【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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