• 试题 ID 37275


【所属试卷】 实验验证牛顿第二定律

某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有 $N=5$ 个,每个质量均为 0.010 kg .实验步骤如下:


(1)将 5 个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将 $n$(依次取 $n=1,2,3,4,5$ )个钩码挂在轻绳右端,其余 $N-n$ 个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻 $t$ 相对于其起始位置的位移 $s$ ,绘制 $s-t$ 图象,经数据处理后可得到相应的加速度 $a$ .
(3)对应于不同的 $n$ 的 $a$ 值见下表.$n=2$ 时的 $s-t$ 图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留 2 位有效数字),将结果填入下表.




(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图象.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.





(5)利用 $a-n$ 图象求得小车(空载)的质量为 $\_\_\_\_$ kg (保留 2 位有效数字,重力加速度取 $g=9.8 \mathrm{~m} \cdot \mathrm{~s}^{-2}$ ).
(6)若以"保持木板水平"来代替步骤(1),下列说法正确的是 $\_\_\_\_$ (填入正确选项前的标号)

A.$a-n$ 图线不再是直线
B.$a-n$ 图线仍是直线,但该直线不过原点
C.$a-n$ 图线仍是直线,但该直线的斜率变大
A
B
C
D
E
F
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