Question

利用如图甲所示的装置可以验证牛顿第二定律。

(1)除了图中器材外，在下列器材中还必须使用的有___________（选填选项前的字母）。

A．低压直流电源                        B．220V、50Hz的交流电源

C．天平（或电子秤）                    D．刻度尺

(2)如图乙所示为某同学某次实验中打出纸带的一部分，已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，在每两相邻的计数点间还有4个点没有画出，A、B间的距离x₁=6.15cm，B、C间的距离x₂=6.63cm，则小车的加速度a=_________m/s^2．

(3)该实验中“细线对小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力”是有条件的。若实验前已经平衡好了摩擦，将小车的质量记为M，砂和桶的总质量记为m，重力加速度为g，根据牛顿第二定律可计算出细线作用于小车的拉力F=__________（用题中所给字母表示）。如果实验中要进行质量M和m的选取，以下最合理的一组是_______。

A．M=20g，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

(4)在本实验中认为细线对小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg，已知两位同学利用实验数据做出的图像如图丙中的1、2所示。下列分析正确的是________（选填选项前的字母）。

A．出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

B．出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小

C．出现图线2的原因可能是砂和桶的总质量不合适

D．出现图线2的原因可能是小车的质量过大

Answer

BCD 0.48 C A C

【解析】

(1)[1]

AB．实验中用到电火花计时器，所以需要220V、50Hz的交流电源，选项B正确，A错误；

C．验证牛顿第二定律实验中需要用天平测质量，选项C正确；

D．实验中需要通过纸带测出加速度，则需要刻度尺，，选项D正确。

故选BCD。

(2)[2]小车的加速度

(3)[3] 根据牛顿第二定律有，对整体有

对小车有

所以细线作用于小车的拉力

[4]当时，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的重力，因此最合理的一组是C。

(4)[5]

AB．由图线1可知F=0时，加速度a不等于零，可知平衡摩擦力过度，即木板一端垫得过高，选项A正确，B错误；

CD．出现图线2的原因可能是砂和桶的总质量不合适，没有满足远小于小车的质量，选项C正确，D错误。

故选AC。