Question

【題目】人大附中高三某班同學(xué)小奇、小凱、小德、小晟組成的興趣小組在動(dòng)手重溫“驗(yàn)證牛頓第二定律”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，原本計(jì)劃使用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．但去實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)沒有砂和砂桶，于是他們決定用鉤碼代替砂和砂桶，并在必要時(shí)在小車上放置能與之相對(duì)靜止的砝碼，改變計(jì)劃后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示。

(1)下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪和的長(zhǎng)木板、墊塊、小車和砝碼、鉤碼（50 g×8個(gè)）．

除以上器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有： ______．（選填器材前的字母）

A．游標(biāo)卡尺

B．刻度尺

C．秒表

D．低壓直流電源

E．低壓交流電源

(2)實(shí)驗(yàn)中，需要補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其它阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做______運(yùn)動(dòng)．

(3)實(shí)驗(yàn)中，為了保證鉤碼所受的重力大小近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力大小，興趣小組同學(xué)先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，除此以外，小車和車上砝碼的總質(zhì)量M與鉤碼的總質(zhì)量m之間應(yīng)滿足的條件是______．

(4)如圖丙所示是某次實(shí)驗(yàn)中選取的紙帶，A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們到參考點(diǎn)O點(diǎn)的距離經(jīng)測(cè)量后的數(shù)據(jù)如圖丙所示，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz．則該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程，小車勻加速階段的加速度a=__m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

(5)該小組同學(xué)在做“保持小車質(zhì)量一定時(shí)，驗(yàn)證小車的加速度與其所受合外力的關(guān)系”的分歩實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖丁所示的a-F圖線，所得的圖線既不過原點(diǎn)，又不是直線，原因可能是 ______．（選填選項(xiàng)前的字母）

A．木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小

B．木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大

C．小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D．鉤碼的質(zhì)量不是總遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量

Answer 1

【答案】BE 勻速直線 0.50 BD

【解析】

(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測(cè)量紙帶長(zhǎng)度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要低壓交流電源，故BE正確，ACD錯(cuò)誤；

(2)[2]平衡摩擦力時(shí)，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)即可；

(3)[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的來源，在Mm條件下，可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力；

(4)[4]相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，則T=0.1s，根據(jù)△x=aT2得：，

(5)[5]從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F=0時(shí)，a＞0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車還有加速度，說明小車的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，所墊木板太高，從圖象上可以看出：F從0開始增加，砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砝碼的質(zhì)量在增加，那么在后面砝碼的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，那么繩子的拉力與砝碼的總重力就相差大．所以原因是砝碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，故AC錯(cuò)誤，BD正確。