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

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、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15、20g、25g、30g、40g
D．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：s_AB=4.22cm，s_BC=4.65cm、s_CD=5.08cm、s_DE=5.49cm、s_EF=5.91cm、s_FG=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