用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。
(1)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB=________ m/s。多测几个点的速度做出vt图像,就可以算出小车的加速度。
(2)为研究加速度和力的关系,要保证________的总质量不变,改变砂桶内砂的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(3)在研究加速度与质量的关系时,要保证砂和砂桶的质量不变。若砂和砂桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足条件m≪M,由实验数据作出a和的图线,则图线应如下图中的________所示(选填正确选项的字母)。
(1)0.44(0.43~0.45均可) (2)小车 (3)C
【解析】:(1)根据中间时刻的瞬时速度等于这段的平均速度可得:vB= m/s=0.44 m/s。
(2)根据控制变量法,研究加速度和力的关系时,要保证小车的质量不变。
(3)对系统分析,根据牛顿第二定律,对砂桶有:mg-F=ma,对小车有:F=Ma,联立得:a=mg,而砂和砂桶的质量m不变,由此可知a是一条通过原点的直线,故选C。
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质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则
A.a'=a B.a'<2a C.a'>2a D.a'=2a