Question

甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。

①（4分）兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________    ___運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m             小車的質量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系。
②（4分）甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據以上數據，可以算出小車的加速度a=              m/s²。（結果保留三位有效數字）
③（4分）乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a與1/M圖線后，發現：當1/M較大時，圖線發生彎曲。于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象。那么，該同學的修正方案可能是(      )

A．改畫a與的關系圖線

B．改畫a與的關系圖線

C．改畫 a與的關系圖線

D．改畫a與的關系圖線

Answer 1

勻速直線 遠小于  0.340    A

解析試題分析：①當小車在不掛砝碼的情況下做勻速運動，則說明小車已經受力平衡；據mg=(M+m)a,有a=mg/(M+m),當M>>m時，m可以忽略不計，有a=mg/M。②據a=(a₁+a₂)/2,a₁=(x₄₃-x₂₁)/2T²，而a₂=(x₃₂-x₁₀)/2T²，所以有a=[（x₄₃+x₃₂）-( x₂₁+ x₁₀)]/4T²=0.340m/s²。③當拉力F=mg不變時，小車加速度有a=mg/(M+m)，當M>>m時，1/(M+m)和1/M可以看成近似相等，但當M減小到一定量后，1/(M+m)< 1/M，所以圖線發生彎曲，所以最好研究小車的加速度a和1/(M+m)的關系。
考點：本題考查對驗證牛頓第二定律實驗的理解。