Question

【題目】某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

(1)該同學在平衡摩擦力后進行實驗，為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足________的條件。

(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數點如圖乙所示(每相鄰兩個計數點間還有4個點圖中未畫出) S1=3.59cm，S2=4.39cm，S3=5.19cm，S4=5.99cm，S5=6.79cm，S6=7.59cm。則小車的加速度a=________m/s2，打點計時器在打B點時小車的速度 vB=______m/s.(結果均保留兩位有效數字)

(3)通過實驗得到如圖丙所示的a-F圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的夾角________(選填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】 0.80 0.40 偏大

【解析】

（1）當M＞＞m時，可以用鉤碼的重力代替小車的拉力；
（2）根據△x=aT2求得加速度，利用中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度求得；
（3）根據a-F圖象可知，當F=0時，加速度a＞0，判斷出原因即可

（1）小車運動過程中，砝碼和盤向下做加速運動處于失重狀態，砝碼和盤對細線的拉力小于其重力，小車在運動過程中受到的拉力小于砝碼和盤的總重力；當小車質量M遠大于砝碼和盤總質量m時可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的重力。
（2）計數點間的時間間隔為T，由勻變速直線運動的推論△x=aT2可知，加速度： B點的瞬時速度為

（3）當F=0時，小車已經具有了加速度，在平衡摩擦力時木板與水平桌面的夾角偏大.