专题跟踪检测(十四)
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1．(2019·天津七校联考)用如图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律．实验中，打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，小车的一端通过跨过滑轮的细线与重锤相连，另一端与穿过打点计时器的纸带相连．
(1)为准确完成本实验，必须满足的条件是________．
A．保持木板水平
B．把长木板的右端垫起适当的高度以平衡摩擦力
C．重锤的质量要远小于小车的质量
D．调整滑轮的高度使细线与长木板平行
(2)某次实验中打出的一条纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E每两相邻的计数点之间还有四个点未画出．则本次实验中．(结果保留三位有效数字)
①B点到O点的距离OB为________cm.
②打下C点时小车的速度大小为________m/s.
③小车的加速度大小为________m/s2.
解析 (1)本实验是探究匀变速直线运动的规律，只需要小车做匀变速直线运动即可，因此，需要调整滑轮的高度使细线与长木板平行，不需要保持木板水平，不需要平衡摩擦力，不需要重锤的质量远小于小车的质量，选项D正确， A、B、C错误．
(2)①由连续相等的时间内位移之差相等得，OD－OC－(OC－OB)＝OC－OB－(OB－OA)，解得OB＝(3OC＋OA－OD)＝×(3×38.0 cm＋17.0 cm－50.0 cm)＝27.0 cm.
②电源的频率为50 Hz，打点计时器打点的周期为T＝＝0.02 s，相邻两计数点间的时间间隔t＝5T＝0.1 s，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度知，打下C点时小车的速度大小vC＝＝ ＝1.15 m/s.
③小车的加速度大小为
a＝＝m/s2 ＝ 1.00 m/s2.
答案 (1)D (2)①27.0 ②1.15 ③1.00
2．(2019·山东潍坊期中)如图甲所示，托盘连接细线通过定滑轮牵引小车，使小车在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究牛顿第二定律”的实验．
(1)图乙为某次实验打出的一条纸带，电源频率为50 Hz，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取O、A、B、C、D五个计数点，用刻度尺量出A、B、C、D点到O点的距离，则小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)某同学平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码质量，且满足小车质量远大于托盘和砝码的总质量，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示．重力加速度g＝10 m/s2，则小车的质量为________kg，托盘的质量为________kg.
解析 (1)打点计时器的打点周期T＝＝0.02 s，相邻两计数点间有4个计时点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔t＝5×0.02 s＝0.1 s，小车的加速度a＝＝＝0.92 m/s2.
(2)因为小车质量远大于托盘和砝码的总质量，所以小车所受合力等于托盘和砝码的重力，设托盘的质量为m0，小车的质量为M，由牛顿第二定律得F＋m0g＝Ma，由以上两式解得a＝F＋，则表示斜率，表示截距，由题图丙知＝，＝0.1，解得M＝0.56 kg，m0＝0.005 6 kg.
答案 (1)0.92 (2)0.56 0.005 6
