如图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶的总重力的大

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  • 解题思路:1、小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应平衡摩擦力;

    2、当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量,即m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力;

    3、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,

    (1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,即平衡摩擦力.

    (2)当m<<M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)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,相邻的计数点时间间隔为T=0.1s,

    利用匀变速直线运动的推论△x=at2,得:

    sDE-sAB=3a1T2

    sEF-sBC=3a2T2

    sFG-sCD=3a3T2

    为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得:

    a=[1/3](a1+a2+a3)=

    0.0632+0.0590+0.0548−0.0506−0.0464−0.0422

    9×(0.1)2m/s2=0.42m/s2

    故答案为:(1)将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,即平衡摩擦力.

    (2)C

    (3)0.42

    点评:

    本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

    考点点评: 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.

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