Question

用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：
（1）某同學(xué)通過實驗得到如圖（b）所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角______（填“偏大”或“偏小”）．

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進行實驗，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．已知打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點．由此可算出小車的加速度a=______m/s²（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

（1）當(dāng)拉力F等于0時，小車已經(jīng)產(chǎn)生力加速度，故原因是平衡摩擦力時平衡摩擦力過大，在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大．
（2）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a=

mg

M+m

，
則繩子的拉力F=Ma=

mg

1+ m M

，
當(dāng)M＞＞m，即砝碼和盤的總質(zhì)量遠小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量時，砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．
所以為了便于探究、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M＞＞m的條件．
（3）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可知△x=s_D-s_A=3.90cm-2.10cm=1.80cm，
時間間隔為T=0.06s，
代入公式△x=aT²可以求出加速度為：a=

0.0180

(0.06)2

=5.0m/s²．
故答案為：（（1）偏大
（2）M＞＞m
（3）5.0