Question

如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）本实验的研究对象是_____________。

A.小车与小车中砝码                       B.砂桶和砂

C.小车与小车中砝码和砂桶与砂             D.以上选项中的物体均可

（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是__________。

A. M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B. M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C. M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D. M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

（3）如图所示是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=___________m/s²（结果保留两位有效数字）

        

（4）在“保持质量M一定，研究加速度与力的关系”这个实验环节中，小明同学操作正确，所作的a—F图象如图所示，图线虽然经过原点，但在F较大时，明显弯曲。关于这一实验环节，下列说法正确的是____________。

A.造成这一现象的原因是未平衡摩擦力                  

B.造成这一现象的原因是m不满足远小于M

C.在细线与小车连接处连上力传感器，以其读数作为横坐标，可解决图像弯曲的问题

D.以上说法都不正确

Answer

A C 0.42 BC

【解析】

(1)[1]在验证牛顿第二定律的实验中以小车和砝码为研究对象，用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，故A正确，BCD错误；

故选A。

(2)[2]当时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力才近似等于沙和沙桶的总重力。因此最合理的一组是C。

故选C。

(3)[3]计时器的工作频率为50Hz，故打点周期为0.02s，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，故两个相邻计数点之间的时间间隔为：

根据：

有：

代入数据解得：a=0.42m/s2；

(4)[4]图线在末端弯曲的原因是F较大时，钩码重力与绳的拉力有较大的差异，从而产生很大的误差；即不满足M远大于m，即随着F的增大不再满足钩码的质量远小于小车质量。解决办法就是在细线与小车连接处连上力传感器，以其读数作为横坐标。故BC正确，AD错误。

故选BC。