Question

【題目】某同學欲用圖甲所示裝置探究“加速度與力、質量的關系”。實驗中砂和砂桶的總質量為，小車和砝碼的總質量為M。

(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節長木板上滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是_______。

A.將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

B．將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

C．將長木板的一端墊起適當的高度，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動

(2)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F、G為8個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出，已知打點計時器的工作頻率為50Hz。該同學計劃利用v—t圖像計算小車的加速度。首先用刻度尺進行相關長度的測量，其中CE的測量情況如圖丙所示，由圖可知CE長為_____cm，依據此數據計算打點計時器打下D點時小車的速度為_______m/s，同理可計算出A、B、C、E、F各點小車的速度，描繪出小車的v—t圖像，由圖線可得出小車的加速度大小。

(3)利用控制變量法多次測量，總結得出：當物體質量相同時，加速度跟物體所受合外力成正比；當____________________。

(4)綜合上述實驗結論，如何得出牛頓第二定律？（簡述得出過程）_______。

Answer 1

【答案】B (2)10.60（±0.02）cm 0.52~0.54m/s 物體所受合外力F不變時，加速度跟質量M成反比 由實驗結論可得出或，可寫為，規定則，公式簡化為

【解析】

(1)[1]小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，可以將長木板的一段墊高，撤去砂和砂桶，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動，故AC錯誤，B正確。故選B。

(2)[2][3]刻度尺上的示數為

中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，故

(3)[4]利用控制變量法多次測量，總結得出：當物體質量相同時，加速度跟物體所受合外力成正比；當物體所受合外力F不變時，加速度跟質量M成反比；

(4)[5]由實驗結論可得出

或

可寫為

規定

則

公式簡化為