Question

某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图甲．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸

某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图甲．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定-打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．①若交流电的频率为50Hz，则根据图乙所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度vB=______m/s，小车的加速度a=______m/s2．（单位：cm）②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用______来测量出______．③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是（双选）：______．A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量MC．定滑轮的轮轴要尽量光滑D．适当增大钩码的总质量m．

Answer 1

①由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔，因此其时间为T=5×0.02s=0.1s；
在匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
v_B=

xAC

2T

=0.40m/s
根据逐差法△x=aT²得：
a=

XBC?XAB

T2

=1.46m/s²．
②要验证牛顿第二定律，需要用天平测出小车总的质量．
③A、在实验的过程中，我们认为绳子的拉力F等于钩码的重力mg，而在小车运动中还会受到阻力，所以我们首先需要平衡摩擦力．具体的方法是适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑，故A正确．
B、根据实验原理可知，在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小，因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求，故BC错误．
D、适当增大钩码的质量可以减小摩擦阻力产生的相对误差，故D正确．
故选：AD．
故答案为：①0.40； 1.46  
②天平，小车总质量．
③A D