图中为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。盘和重物的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 (填写所选选项的序号)。
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,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。
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是 。
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m ="20" g、40g、60g、80g、100g、120g
③图中是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相邻的计数点之间的时间间隔为T,关于小车的加速度a的计算方法,产生误差较小的算法是 。
A.
B.
C.
D.
①B ②C ③D
题目分析:①平衡摩擦力既要平衡纸带和打点计时器之间的摩擦,还有平衡小车和木板之间的摩擦,所以平衡摩擦力时一定要连上纸带,在没有拉力作用下若能匀速直线运动,说明摩擦力已经平衡,要保证没有拉力,就要去除盘和重物。②实验设计中以砝码和盘的重力作为小车合力,事实上,小车和砝码盘一起运动,加速度,绳子拉力即小车合力
,只有当
时,绳子拉力才近似等于砝码和盘的重力,对照选项符合
只有选项C。③根据
,纸带数据给出6个连续的间距,任意两个都可以计算出加速度,但是不够准确,有误差,所以选择六个数据都用上,
,
,
,整理可得
,选项D对。