Question

(1).(4分)如圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態下，開始做實驗，該同學有裝置和操作中的主要錯誤是:_____________________________________________

（2）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：(A)平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；(B)調整沙的多少，使沙和小沙桶的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M．請問：
①(2分)以上哪一個措施中有何重大錯誤?答：_____________________________________
②(2分)在改正了上述錯誤之后,保持小車及砝碼質量M不變．反復改變沙的質量，并測得一系列數據，結果發現小車受到的合外力(小桶及砂重量)與加速度的比值略大于小車及砝碼質量M，經檢查發現滑輪非常光滑，打點計時器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現這種情況的主要原因是什么?   
答：_________________________________________________________________________

Answer 1

(1)主要錯誤是：①長木板右端未墊高以平穩衡摩擦力②電源應改用6V的交流電源；③ 牽引小車的細線沒有與木板平行④開始實驗時，小車離打點計時器太遠。
（2）①（A）中平衡摩擦力時，不應用小桶拉動小車做勻速運動，應讓小車拖著紙帶下滑來平衡摩擦力。
②由于拉小車的合外力F < mg ,而處理數據時又將F=mg處理，
因此有：

試題分析：在驗證牛頓第二定律時，在小桶及砂質量遠小于小車質量的情況下，把小桶及砂的總重量近似作為小車受到的合外力，所這種情況下，應盡量平衡其他力的作用。在使用打點計時器時，用到的是交流電源，而不是直流電源，同時在打點時，應盡量在紙帶上打上較多的點，小車應靠近打點計時器。在這個實驗中，小桶及砂的總重量同時為小桶及砂和小車提供合外力，實際提供給小車的合力小于小桶及砂的重力。