Question

(8分)用下面的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力．

(1)某同學平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖乙，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止．請問這位同學的操作是否正確？如果不正確，應當如何進行？

答__________________________________________________________ __________________________________________________________.

(2)如果這位同學按如(1)中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M(小車質量)保持不變情況下的a－F圖線是下圖中的________(將選項代號的字母填在橫線上)．

(3)打點計時器使用的交流電頻率f＝50 Hz.下圖是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出．寫出用s₁、s₂、s₃、s₄以及f來表示小車加速度的計算式：a＝________.根據紙帶所提供的數據，算得小車的加速度大小為________m/s²(結果保留兩位有效數字)．

 

Answer 1

【答案】

　(1)該同學的操作不正確，正確的操作應該為給小車一個初速度，小車能夠勻速下滑．

(2)C

(3)　0.60

【解析】本題考查驗證牛頓第二定律，（1)該同學的操作不正確，正確的操作應該為給小車一個初速度，小車能夠勻速下滑．(2)按該同學的操作，不加拉力時，小車就有加速度，圖像應為C.

(3)根據Δs＝at²，t＝5T，T＝，Δs＝(s₃＋s₄)－(s₁＋s₂)得加速度的表達式．

點評：在驗證牛頓第二定律的實驗中一個不容忽視的步驟就是要平衡摩擦力，摩擦力平衡不好就難以控制合外力大小，畫出的圖像就不過原點，要能夠理解圖線與縱坐標和橫坐標相交的原因