Question

（2007?岳陽模擬）如圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實驗，該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯誤是

A．長木板右端未墊高以平衡摩撩力；B．電源應(yīng)改用6V交流電源；C．牽引小車的細線沒有與木板平行；D．開始實驗時，小車離打點計時器太遠．

．
在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：
（A）平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；
（B）調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M．請問：
①以上哪一個措施中有何重大錯誤？
答：

A中平衡摩擦力時，不應(yīng)用小桶拉動小車做勻速運動，應(yīng)讓小車自身下滑來平衡摩擦力即可．

②在改正了上述錯誤之后，保持小車及砝碼質(zhì)量M不變．反復(fù)改變沙的質(zhì)量，并測得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車及砝碼質(zhì)量M，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點計時器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么？
答：

由于小桶及砂的失重，拉小車的合外力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=

F

a

＜

mg

a

．

．

Answer 1

分析：（1）實驗時需要注意的問題我們可以結(jié)合實驗原理記憶，如為什么平衡摩擦力，小車的質(zhì)量要遠遠大于重物的質(zhì)量，需要選擇的儀器是什么等等．
（2）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：①平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在無動力的作用下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；②調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M

解答：解：（1）主要錯誤是：A．長木板右端未墊高以平衡摩撩力；B．電源應(yīng)改用6V交流電源；C．牽引小車的細線沒有與木板平行； D．開始實驗時，小車離打點計時器太遠．  
（2）①A中平衡摩擦力時，不應(yīng)用小桶拉動小車做勻速運動，應(yīng)讓小車自身下滑（即無動力）來平衡摩擦力即可． 故選A
②由于小桶及沙的失重，拉小車的合外力F=

Mmg

M+m

＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=

F

a

＜

mg

a

．
故答案為：（1）主要錯誤是：A．長木板右端未墊高以平衡摩撩力；B．電源應(yīng)改用6V交流電源；
C．牽引小車的細線沒有與木板平行； D．開始實驗時，小車離打點計時器太遠．  
（2）①A中平衡摩擦力時，不應(yīng)用小桶拉動小車做勻速運動，應(yīng)讓小車自身下滑來平衡摩擦力即可．                    
②由于小桶及砂的失重，拉小車的合外力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=

F

a

＜

mg

a

．

點評：實驗時需要注意的問題我們可以結(jié)合實驗原理記憶，明確實驗原理是處理實驗題的重中之重，從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個主要問題，一定要熟練掌握．