Question

小華所在的實驗小組利用如圖（甲）所示的實驗裝置探究牛頓第二定律，打點計時器使用的交流電頻率f =50Hz，當地的重力加速度為g.
小題1:在實驗前必須進行平衡摩擦力，其步驟如下：取下細線和砂桶，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節，直到                                      ．
小題2:圖乙是小華同學在正確操作下獲得的一條紙帶，其中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 =                       ；若S₁=2.02cm,S₂=4.00cm,S₃=6.01cm,則B點的速度為：
V_B=              m/s（保留兩位有效數字）。

小題3:在平衡好摩擦力的情況下，探究小車加速度a與小車質量M的關系中，某次實驗測得的數據如下表所示．根據這些數據在坐標圖中描點并作出圖線．從圖線可得結論     ．
小題4:若實驗前沒有平衡摩擦力，在探究a-F的關系中，通過改變鉤碼的個數從而改變小車所受的拉力F，重復實驗，確定加速度a與小車所受拉力F的關系。下列圖象表示該同學實驗結果，最符合實際的是：　　　　　　。

Answer 1

小題1:輕推小車，使小車恰好做勻速直線運動
小題2:，   0.30  
小題3:描點、連線如圖所示，
 加速度與質量成反比 
小題4:D 

：小題1:小車由靜止下滑，說明重力沿斜面的分力大于摩擦力，正確的操作應該為給小車一個初速度，小車能夠帶動紙帶勻速下滑．
小題2:根據逐差法可求出加速度的數值,.
利用勻變速直線運動的推論v_b=0.30m/s
小題3:根據牛頓第二定律F=ma,得在合外力F一定的情況下，a與成正比，即當m→∝時，物體的加速度a=0，故圖象過坐標原點．
小題4:實驗操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個步驟．即傾角過小，當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消．
點評：在“驗證牛頓第二定律”的實驗用控制變量法，本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質量遠大于鉤碼質量的雙重條件下，才能用鉤碼重力代替小車所受的合力，同時加強基礎物理知識在實驗中的應用，加強解決實驗問題的能力．