验证牛顿第二定律实验装置图

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④ 如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图． ①某同学进行“平衡小车所受的阻力”的操作：取下______

①平衡小车所受的阻力的操作：取下 钩码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应 减小（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹 间隔均匀为止．
②打点计时器使用的交流电周期T₀=0.02s，每两点之间还有1个点没有标出，则相邻计数点间的时间间隔t=2T₀=0.04s，
由匀变速运动的推论△x=at²可得，加速度：a=

a1+a2

2

，
则有：a=

(△x3+△x4)?(△x1+△x2)

16T2

．
故答案为：①钩码； 轻拨小车；减小；间距（分布）均匀；②

(△x3+△x4)?(△x1+△x2)

16T2

．

⑤ 如图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源．在小车质量未知的情

（1）探究牛顿第二定律实验时，当小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和车中砝码的总质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于小吊盘和盘中物块受到的重力，认为小车受到的拉力不变．
（2）由图示刻度尺可知，s₁=3.70-1.25=2.45cm；由匀变速直线运动的推论：△x=at²可知，加速度：a=

s3?s1

2(△t)2

；
（3）由牛顿第二定律得：F=ma，则

1

a

=

1

F

m，由图示图象可知：k=

1

F

，则拉力：F=

1

k

，b=

1

F

m，则：m=

b

k

；
故答案为：（1）小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和车中砝码的总质量；（2）2.45；

s3?s1

2(△t)2

；（3）

1

k

；

b

k

．

⑥ 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用△t表

（1）①平抄衡摩擦力的标准为小车袭可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀，故答案为：间隔均匀
⑥由a=

F

m

，故

1

m

=

1

F

a，故成线性关系，故答案为：线性
（2）（Ⅰ）设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=

mg

m+M

以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=

M

M+m

mg
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力．所以为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量，故答案为：远小于小车和砝码的总质量
（Ⅱ）设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有F=（m+M）a；
所以，

1

a

=

m

F

+

M

F

所以，

1

a

-m图象的斜率为

1

F

，故F=

1

k

，纵轴截距为b=

M

F

=kM，
所以，M=

b

k

故答案为：（1）①间隔均匀
⑥线性
（2）（Ⅰ）．远小于小车和砝码的总质量
（Ⅱ）

1

k

，

b

k

⑦ 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源．在小车自身质量未知的

（1）平衡摩抄擦力时，小车不能连接砝码，故A错误；
故选：A．
（2）设纸带上三个相邻计数点的间距为s₁、s₂、s₃．
由匀变速直线运动的推论得：△x=aT²
a=

s3?s1

50(△t)2

图2为用米尺测量某一纸带上的s₁、s₃的情况，由图可读出s₁=24.2mm，s₃=47.2mm．
由此求得加速度的大小a=

0.0472?0.0242

50×0.022

=1.15m/s²．
（3）设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有F=（m+M）a；
所以

1

a

=

m

F

+

M

F

，
所以，

1

a

-m图象的斜率为

1

F

，故F=

1

k

，
纵轴截距为b=

M

F

=kM，
所以，M=

b

k

故答案为：（1）A；（2）1.15（1.13～1.19）（3）

1

k

，

b

k

．