Question

【題目】用圖a所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

（1）某同學通過實驗得到如圖b所示的a-F圖像，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角__________（填“偏大”或“偏小”）

（2）該同學在平衡摩力后進行實驗，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“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）某同學得到如圖c所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點，由此可算出小車的加速度a=______________ （保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）偏大（2）小于；（3）5．0m/s2

【解析】

試題分析：（1）當拉力F等于0時，小車已經產生力加速度，故原因是平衡摩擦力時平衡摩擦力過大，在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大．

（2）對整體分析，根據牛頓第二定律得，，則繩子的拉力，所以實際小車在運動過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．當M＞＞m，即砝碼和盤的總質量遠小于小車和小車上砝碼的總質量時，砝碼和盤的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力．

（3）根據刻度尺的示數可知△s=3．90cm-2．10cm=1．80cm，時間間隔為T=0．06s，

代入公式△x=aT2可以求出加速度為：a=5．0m/s2．