Question

【題目】如圖為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖，盤和重物的總質量為m，小車和砝碼的總質量為M，實驗中用盤和重物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，先調節長木板一端定滑輪的高度，使細線與長木板平行，接下來還需要進行的一項操作是 （填選項字母）。

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，使小車在盤和重物的牽引力下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

B、將長木板的右端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去盤和重物，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、將長木板的右端墊起適當的高度，撤去紙帶以及盤和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動

（2）實驗中得到的一條紙帶如圖所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，量出相鄰的計數點之間的距離分別為、、、、、，已知相鄰的計數點之間的時間間隔為T，則小車的加速度 （用題中所給字母表示）。

（3）實驗中要進行質量m和M的選取，以下最合理的一組是 （填選項字母）

A．，、、、、、

B．，、、、、、

C．，、、、、、

D．，、、、、、

（4）該實驗小組以測得的加速度a為縱軸，盤和重物的總重力F為橫軸，作出的圖像如圖中圖線1所示，發現圖像不過原點，懷疑在測量力時不準確，他們將實驗進行了改裝，將一個力傳感器安裝在小車上，直接測量細線拉小車的力，做圖如圖中圖線2所示，則圖像不過原點的原因是 ，對于圖像上相同的力，用傳感器測得的加速度偏大，其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）B；（2）；（3）C

（4）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；

盤和重物的重力比細線的拉力大或第二種情況下傳感器的示數等于小車所受合外力

【解析】試題分析：（1）要使小車受到的合力等于細線的拉力，實驗前應平衡摩擦力，具體做法是：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，故選B。

（2）應用求加速度時，為減小測量誤差，常采用不相鄰點間的位移差，并且采用逐差法，由各選項可知，誤差最小的算法是。

（3）當時，即當盤和重物的總質量m遠遠小于小車和砝碼的總質量M時，繩子的拉力近似等于盤和重物的總重力，由題意可知，最合理的一組m與M值是C。

（4）由所示圖象可知，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；對于圖像上相同的力，用傳感器測得的加速度偏大，其原因是盤和重物的重力比細線的拉力大或第二種情況下傳感器的示數等于小車所受合外力。