Question

【題目】在用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，驗(yàn)證小車(chē)加速度a與合力F的關(guān)系．

①除了電火花計(jì)時(shí)器、小車(chē)、砝碼、砝碼盤(pán)、細(xì)線(xiàn)、附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、導(dǎo)線(xiàn)及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中必須使用的有_____（選填選項(xiàng)前的字母）．

A．220V、50Hz的交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（附砝碼）

②為了使細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，以下操作正確的是_____．

A．調(diào)整長(zhǎng)木板上滑輪的高度使細(xì)線(xiàn)與長(zhǎng)木板平行

B．在調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜度平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)當(dāng)將砝碼和砝碼盤(pán)通過(guò)細(xì)線(xiàn)掛在小車(chē)上

C．在調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜度平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)當(dāng)將穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車(chē)上

③某同學(xué)得到了圖乙所示的一條紙帶，由此得到小車(chē)加速度的大小a=_____m/s2（保留三位有效數(shù)字）．

④在本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線(xiàn)的拉力F等于砝碼和砝碼盤(pán)的總重力mg，已知三位同學(xué)利用實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖象如圖丙中的1、2、3所示．下列分析正確的是_____（選填選項(xiàng)前的字母）．

A．出現(xiàn)圖線(xiàn)1的原因可能是沒(méi)有平衡摩擦力

B．出現(xiàn)圖線(xiàn)2的原因可能是砝碼和砝碼盤(pán)的質(zhì)量不合適

C．出現(xiàn)圖線(xiàn)3的原因可能是在平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板的傾斜度過(guò)大

⑤在本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線(xiàn)的拉力F等于砝碼和砝碼盤(pán)的總重力mg，由此造成的誤差是_____（選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．設(shè)拉力的真實(shí)值為F真，小車(chē)的質(zhì)量為M，為了使 ＜5%，應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足的條件是＜_____．

Answer 1

【答案】 ACE AC 1.15 B 系統(tǒng)誤差 5%

【解析】試題分析：

①電火花計(jì)時(shí)器需要220V交流電源，故A是必須的；紙帶上的點(diǎn)之間的距離需要用刻度尺測(cè)出，故C是必須的；該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證小車(chē)加速度a與合力F的關(guān)系，故需要知道砝碼與砝碼盤(pán)的質(zhì)量，需要用天平測(cè)出，故E也是必須的。

②為了使細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，則要使細(xì)線(xiàn)與長(zhǎng)木板平行，還需要將紙帶連接在小車(chē)后面，但不能加掛砝碼，即不能給它施加外力的作用，故選項(xiàng)AC正確。

③由圖可知，紙帶提供的間隔有15個(gè)，我們?nèi)『?/span>14個(gè)，然后將其分為兩大段，根據(jù)△x=at2來(lái)計(jì)算，則a==1．17m/s2；

④出現(xiàn)圖線(xiàn)1的原因是平衡摩擦力過(guò)度，因?yàn)閳D線(xiàn)1說(shuō)明沒(méi)有施加力時(shí)，就已經(jīng)有加速度了，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；出現(xiàn)圖線(xiàn)2的原因可能是砝碼和砝碼盤(pán)的質(zhì)量太大，不滿(mǎn)足小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(pán)的質(zhì)量，故選項(xiàng)B正確；出現(xiàn)圖線(xiàn)3的原因可能是平衡摩擦力不足，長(zhǎng)木板的傾斜度過(guò)小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

⑤細(xì)線(xiàn)的拉力F等于砝碼和砝碼盤(pán)的總重力mg的條件是砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，這是由于實(shí)驗(yàn)的方法造成的，不是因?yàn)樽x數(shù)等偶然因素造成的，故它屬于系統(tǒng)誤差；因?yàn)槔�力的真�?shí)值為F真=，要使，將代入即可得出 。