下面是探究牛顿第二定律实验的有关问题(1)实验应该按一定步骤进行.以下5个步骤合理的顺序是．A．用天平测出小车和重物的质量B．平衡摩擦力.使小车近似做匀速直线运动C．保持小车质量不变.改变重物的质量.测出加速度.重复几次．D．挂上重物.接通打点计时器的电源.放开小车.在纸带上打下一系列的点．E．根据测量的数据.画出α-F� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

下面是探究牛顿第二定律实验的有关问题
（1）实验应该按一定步骤进行，以下5个步骤合理的顺序是

．
A．用天平测出小车和重物的质量
B．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
C．保持小车质量不变，改变重物的质量，测出加速度，重复几次．
D．挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点．
E．根据测量的数据，画出α-F的图线．
（2）某次实验描出的α-F的图线如图1所示，对该次实验分析正确的是

A．平衡摩擦力木板倾角过大，重物质量与小车质量相差较大
B．平衡摩擦力木板倾角过小，重物质量与小车质量相差较小
C．平衡摩擦力木板倾角过大，重物质量与小车质量相差较小
D．平衡摩擦力木板倾角过小，重物质量与小车质量相差较大
（3）如图2为用刻度尺测量某一纸带的情况，相邻计数点之间还有4个计时点未画出，电源频率为50Hz．由图可求得加速度的大小a=

m/s²（保留3位有效数字）．

分析：在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小砂桶和砂的总重量，通常采用如下两个措施：①平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在无拉力的作用下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；②调整砂的多少，使砂和小砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．根据连续相等时间内位移之差是一恒量，△x=aT²，求出加速度．

解答：解：（1）根据实验原理要让重物的重力等于小车所受的合外力，故要先对小车平衡摩擦力-----B，
然后画a-F 和 a-

的图线时要知道合外力F的值，即重物的重力，和小车的质量，故要测量出小车和重物的质量-----A，
之后利用纸带和打点计时器测量出小车的加速度a的值，用控制变量法，分别多测几组数据-----DC，
根据测量的数据，画出α-F的图线-----E．
故顺序为：BADCE．
（2）由图象可知：图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，即平衡摩擦力时长木板倾角过小．
沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，小车加速度与力不成正比，a-F图象不是直线，a-F图象向下弯曲．
即平衡摩擦力木板倾角过小，重物质量与小车质量相差较小．即B正确、ACD错误．
故选：B
（3）打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT²，则有：
a=

xCD-xAC

4T2

0.49-0.1750-0.1750

4×0.01

m/s2=3.5m/s²．
故答案为：（1）BADCE；（2）B；（3）3.5m/s²．

点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．

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