Question

【題目】圖1為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的總質量為m，小車和砝碼的總質量為M．實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小．

（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是______．

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．

B．將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．

C．將長木板的一端墊起適當的高度，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動．

（2）使小車質量遠遠 ______砝碼和砝碼盤的總質量（填“大于”或“小于”）

（3）右圖2為某次實驗得到的紙帶，實驗數據如圖，圖中相鄰計數點之間還有4個點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s2．

（4）該同學把砝碼和砝碼的總重量作為小車的拉力，并依次測出了小車的加速度．然后畫出了如圖3所示的圖象，該圖象雖是一條直線，但不通過坐標原點．原因是：______．

Answer 1

【答案】 （1）B； （2）大于； （3）0.51； （4）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

【解析】（1）實驗前將長木板的一端墊起適當的高度的目的是平衡摩擦力，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動，即平衡摩擦力，故選B．

（2）當小車質量遠大于砝碼與砝碼盤的總質量時，可以近似認為小車所受的拉力等于砝碼與砝碼盤的重力．

（3）相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出，則計數點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s；

由勻變速直線運動的推論：△x=at2可知，加速度：a==0.51m/s2；小車向左做加速運動，則加速度的方向向左；

（4）由圖3所示圖象可知，a﹣F圖象在F軸上有截距，即當拉力大到一定值時才產生加速度，說明小車所受合力小于砝碼與砝碼盤的重力，這由于沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的．