Question

某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源．

（1）由图乙，AB两点间的距离为S₁=3.27cm，AC两点间的距离为S₂=_____cm，小车此次运动经B点时的速度v_B=_____m/s，小车的加速度a=_____m/s²；（保留三位有效数字）

（2）要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用_____来测量出_____；

（3）由于小车受阻力f的作用，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是_____

A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑

B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M

C．定滑轮的轮轴要尽量光滑．

Answer

（1）8.00 0.400 1.46 （2）天平 小车质量 （3）A

【解析】（1）毫米刻度尺的读数需要有一位估读，该读数为：8.00cm；

由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔，因此其时间为：T=5×0.02s=0.1s；

在匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：

，

根据逐差法△x=aT2得：

；

（2）要验证牛顿第二定律，用力的传感器测出拉力大小，还需要用天平测出小车的总质量；

（3）A、为了尽量减小实验的误差，尽可能降低小车所受阻力f的影响，常用重力沿斜面向下的分量来抵消摩擦力的影响，即适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑，此时重力沿斜面向下的分量等于摩擦力，故A正确；

B、使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M，可以保证钩码的重力等于绳子对小车的拉力，与摩擦力无关，故B错误；

C、定滑轮的轮轴尽量光滑可以减少一部分摩擦，但不是尽可能降低小车所受阻力f，故C错误。

故选：A。