Question

某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律。

(1)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_____（填选项前的字母）

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，调节砝码盘和砝码质量的大小，使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，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，撒去砝码盘和砝码，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，撒去纸带以及砝码盘和砝码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动

(2)利用重物牵引小车，用电磁打点计时器打点，打点频率f=50Hz，得到一条清晰的纸带，取其中的A、B、C、，七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示，可算出小车的加速度a=__m/s²（计算结果保留两位有效数字）；

(3)该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时，增减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—图线后，发现当较大时，图线发生弯曲，原因是_____。

Answer

B 0.26 没有满足Mm

【解析】

(1)[1]为了保证细线对小车的拉力等于小车所受的合力，应将长木板的一端垫起适当的高度，让小车重力沿斜面向下的分力刚好与小车下滑过程中所受的阻力相平衡，为使轻绳中没有拉力，应撤去砝码盘和砝码，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，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动即可判定，故B正确，AC错误；
(2)[2]由纸带可知，七个计数点之间还有4个打出的点，则两计数点之间的时间间隔T=0.1s，用逐差法可算出小车的加速度，即

a==10-2m/s2=0.26m/s2

(3)[3]设砝码盘和砝码的质量为m，小车（包括车中的砝码）的质量为M，以砝码盘和砝码、小车（包括车中的砝码）整体为研究对象，它们加速度a大小相等，根据牛顿第二定律，有

mg=（M+m）a

在合力（mg）一定的情况下，a与成正比；当Mm时，可以认为a与成正比，所以发现当较大时，图线发生弯曲，原因是没有满足Mm造成的。