Question

【題目】用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。

（1）下列做法正確的是 （填字母代碼）

A．調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行

B．在調節木板傾斜程度平衡小車受到的滑動摩擦力時，將裝有砂的砂桶通過定滑輪拴在小車上

C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源

D．通過增減小車上的砝碼改變質量時，需要再次調節木板傾斜度

E．為取繩子拉力近似等于砂和砂桶總重力，應保證砂和小桶的總質量遠小于小車的質量

（2）如圖2所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數點間的距離已標出，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小 m/s2．

（3）保持小車的質量M不變，改變砂桶與砂的總重力F，多次實驗，根據得到的數據，在a-F圖象中描點（如圖3所示）．結果發現右側若干個點明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 ．若不斷增加砂桶中砂的質量，a-F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，加速度的趨向值為 。

Answer 1

【答案】（1）AE （2）1．5 （3）沙桶的質量較大,g

【解析】

試題分析: （1）A、調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行．故A正確；B、在調節木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上．故B錯誤；C、實驗時，應先接通電源，再釋放小車．故C錯誤；D、通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度．故D錯誤．E、當砂和小桶的總質量遠小于小車的質量時，系統的加速度較小，可取繩子拉力近似等于砂和砂桶總重力，故E正確。故選AE．

（2）根據勻變速直線運動的判別式得：，，解得a=1．5m/s2．

（3）由于OA段a-F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma,得，而實際上，可見A，B段明顯偏離直線是由于沒有滿足M>>m造成的．因為鉤碼的重力在這個實驗中充當小車所收到的合外力，當鉤碼的重力非常大時，它將帶動小車近似做加速度為g 的運動．此時由于T=Ma,因此，拉力約為小車與發射器的總重力，即Mg．