Question

【題目】用圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：

（1）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖b所示的a-F圖像，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角__________（填“偏大”或“偏小”）

（2）該同學(xué)在平衡摩力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力____砝碼和盤的總重力（填“大于”“小于“等于”），為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足_________的條件。

（3）某同學(xué)得到如圖c所示的紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，由此可算出小車的加速度a=______________ （保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）偏大（2）小于；（3）5．0m/s2

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)拉力F等于0時(shí)，小車已經(jīng)產(chǎn)生力加速度，故原因是平衡摩擦力時(shí)平衡摩擦力過(guò)大，在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角偏大．

（2）對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，，則繩子的拉力，所以實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．當(dāng)M＞＞m，即砝碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量時(shí)，砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力．

（3）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可知△s=3．90cm-2．10cm=1．80cm，時(shí)間間隔為T=0．06s，

代入公式△x=aT2可以求出加速度為：a=5．0m/s2．