Question

甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。

①（4分）两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________    ___运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m              小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。

②（4分）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=               m/s²。（结果保留三位有效数字）

③（4分）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(      )

A．改画a与的关系图线

B．改画a与的关系图线

C．改画 a与的关系图线

D．改画a与的关系图线

Answer

匀速直线  远小于  0.340    A

【解析】

试题分析：①当小车在不挂砝码的情况下做匀速运动，则说明小车已经受力平衡；据mg=(M+m)a,有a=mg/(M+m),当M>>m时，m可以忽略不计，有a=mg/M。②据a=(a1+a2)/2,a1=(x43-x21)/2T2，而a2=(x32-x10)/2T2，所以有a=[（x43+x32）-( x21+ x10)]/4T2=0.340m/s2。③当拉力F=mg不变时，小车加速度有a=mg/(M+m)，当M>>m时，1/(M+m)和1/M可以看成近似相等，但当M减小到一定量后，1/(M+m)< 1/M，所以图线发生弯曲，所以最好研究小车的加速度a和1/(M+m)的关系。

考点：本题考查对验证牛顿第二定律实验的理解。