Question

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2图所示．已知打点计时器接在频率为50Hz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3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．

Answer

（1）CD；（2）1.0； （3）C

【解析】【解析】
（1）A、平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A错误．

B、实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．

C、让小车的质量m1远远大于钩码的质量m2，因为：实际上绳子的拉力F=m1a=m2g，故应该是m2＜＜m1，而当m2不再远远小于m1时a==，随m2的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g，故C正确．

D、F=ma，所以：a=F，当F一定时，a与成正比，故D正确．

故选：CD．

（2）计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，

根据纸带数据，由△x=at2可得

小车的加速度a===1.0m/s2．

（3）随着力F的增大，即砝码和小盘总质量的增大，不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故C正确、ABD错误．

故选：C．

故答案为：（1）CD；（2）1.0； （3）C

【点评】本题考查验证牛顿第二定律的实验，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．明确实验原理并能进行误差分析．