Question

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

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．实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．（1）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=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15、20g、25g、30g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g（2）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB=4.22cm，sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车在C点的速度______，加速度a=______m/s2（结果保留2位有效数字）

Answer 1

（1）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．
（2）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0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．
v_C=

XBD

2T

=

0.0465+0.0508

0.2

=0.49m/s
利用匀变速直线运动的推论△x=at²，
s_DE-s_AB=3a₁T²
s_EF-s_BC=3a₂T²
s_FG-s_CD=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）=

0.0634+0.591+0.0549?0.0508?0.0465?0.0422

9×(0.01)2

m/s²=0.42m/s²    
故答案为：（1）C
（2）0.49m/s，0.42