Question

【題目】某小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律．實驗中，他們平衡了摩擦力，用天平測出小車的總質量，用細線所掛鉤碼的總重代替小車所受的牽引力大小F．

（1）他們還在實驗時調節木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細線與木板平行．這樣做的目的是_________．

A．避免小車在運動過程中發生抖動

B．使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰

C．保證小車最終能夠做勻速直線運動

D．使細線拉力等于小車受到的合力

（2）實驗得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示，O、A、B、C、D是在紙帶上選取的計數點，相鄰計數點間還有4個打的點未畫出，AB、CD間的距離分別為x1、x2，打點計時器的打點周期為T，則小車運動的加速度大小為________．

（3）下表錄了小車質量一定時，牽引力大小F與對應的加速度a的幾組數據，請在圖丙的坐標中描點作出a-F圖線．

鉤碼個數	1	2	3	4	5
F（N）	0.49	0.98	1.47	1.96	2.45
a（m·s-2）	0.92	1.68	2.32	2.88	3.32

（4）實驗中畫出的a-F圖線與理論計算的圖線（圖中已畫出）有明顯偏差，其原因主要是________________．

Answer 1

【答案】（1）D；（2）（3）如圖所示；（4）不滿足小車及所加鉤碼的總質量遠大于所掛鉤碼質量

【解析】

試題（1）使牽引小車的細繩與木板平行．這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使用細繩拉力等于小車受的合力．故選D．

（2）因為每相鄰兩計數點間還有4個打點，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為t=5T，勻變速直線運動中連續相等時間內的位移差為常數即△x=at2，則有：

（3）根據描點法作出圖象，如圖所示：

（4）探究加速度與力的關系實驗中，當鉤碼質量遠小于小車質量時，可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力，如果鉤碼質量太大，沒有遠小于小車質量，小車受到的拉力明顯小于鉤碼重力，實驗誤差較大，a-F圖象不再是直線，而發生彎曲，變成曲線