Question

【題目】某同學利用如圖所示裝置進行“驗證牛頓第二定律”的實驗，圖中A為帶有砝碼的小車（車上裝有擋光窄片），B為光電門，C為一端帶有滑輪的長木板（長木板上附有刻度尺），D為裝有沙的沙桶，沙桶通過細線繞過滑輪連接在小車上，重力加速度為g，試解答下列問題：

（1）為了能完成該實驗，還需要的實驗器材是_____________________。

（2）小車在細線拉力的作用下，從長木板左端某位置由靜止開始做 勻加速直線運動，通過長木板上的刻度尺可以讀出小車上擋光窄 片到光電門的距離s，通過光電門讀出窄片經過光電門的擋光時間為△t，已知窄片的寬度為d，則小車經過光電門時速度為_______；小車在此過程中的加速度為_______（用題中給出的字母表示）。

（3）該同學在實驗過程中測出小車A及車上砝碼與窄片的總質量為M，沙及沙桶的總質量為m，他用沙及沙桶的重力mg作為細線的拉力F，即F=mg，在上述實驗過程中測出小車運動的加速度為a，在實驗過程中，他還注意平衡小車在運動過程中所受的摩擦阻力，所有操作均正確，他通過多次實驗、測量、計算和分析后發現小車運動的加速度a總是略小于細線拉力F與小車總質量的比值，即a＜，你認為這種誤差屬于______________（填“偶然誤差”或“系統誤差”）。

Answer 1

【答案】天平 系統誤差

【解析】

（1）[1]實驗中需要測出小車及砝碼質量M和沙桶與沙的總質量m，因此需要用天平。

（2）[2]小車通過光電門的速度v=；

[3]由v2 = 2 as，得小車運動的加速度為a =；

（3）[4]這種誤差是由實驗方法引起的誤差，屬于系統誤差，即用沙及沙桶的重力當做細線對小車的拉力而造成的系統誤差。