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)通過實驗得到如圖乙所示的aF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”)。

(2)該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力________砝碼和盤的總重力(填“大于”“小于”或“等于”)，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。

(3)該同學得到如圖丙所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點。Δx＝xDG－xAD＝________cm。由此可算出小車的加速度a＝________m/s2。(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 偏大 小于 Mm 1.80 5.0

【解析】 (1)根據所給的F-a圖像可知，當F＝0時，小車已經有了加速度a0，所以肯定是在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大造成的；

(2)根據牛頓定律，對小車F＝Ma，對砝碼和盤mg－F＝ma，解得F＝＜mg，只有當Mm時，小車受到的拉力才近似等于mg，從而減少誤差。

(3)由題圖讀出xAD＝2.10 cm，xDG＝3.90 cm，所以Δx＝xDG－xAD＝1.80 cm，根據Δx＝aΔt2，解得a＝5.0 m/s2。