Question

【題目】如圖所示實驗裝置中，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。鉛山一中高一（1）物理實驗小組的同學利用該裝置來完成“探究牛頓第二定律”的實驗。

(1)打點計時器使用的電源是________(選填選項前的字母)．

A．直流電源　　 　B．交流電源

(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是________(選填選項前的字母),

A．把長木板右端墊高 B．改變小車的質量

在不掛重物且________(選填選項前的字母)的情況下，輕推一下小車．若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．

A．計時器不打點 B．計時器打點

(3)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……如圖所示．實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點到打C點的過程中，打B點時小車的速度v＝___.

(4)以a為縱坐標，F為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的a－F圖象．由此圖象可得隨F變化的表達式為________．根據(jù)力與運動的表達式中可能包含這個因子，分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是________．

(5)假設已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映a－F關系的是________．

A．B．C．D．

Answer 1

【答案】B A B a＝4.7F 質量 A

【解析】

(1)[1]打點計時器使用交流電源，故B正確；

(2)[2]平衡摩擦力的方法為將木板一端墊高，使得重力沿木板方向的分力與摩擦力和其他阻力平衡，使小車做勻速直線運動，故A正確；

[3]判斷小車做勻速直線運動是根據(jù)紙帶上相鄰點間的距離相等判定，故需計時器打點，故B

(3)[4]由于小車做勻加速直線運動，B點為AC的時間中點，AC段的平均速度等于B點的瞬時速度，即

.

(4)[5]因a－F圖象為直線，則設a＝kF＋b，由題圖讀出b＝0.005，在直線上任取兩個相距較遠的點，可得：k≈4.7，在作圖誤差允許的范圍內(nèi)表達式可寫成a＝4.7F.

[6]由等式兩端的物理量單位可知，左側單位m/s-2，右側F單位為N所以k的單位為，所以與斜率有關的物理量是質量

(5)[7]設小車質量為M，以重物與小車整體為研究對象，則

m與M為定值，故A正確．