题目内容
【题目】用如图1所示得实验装置验证“牛顿第二定律”,请回答下列问题。
(1)以小车为研究对象,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M (填“远大于”或“选小于”m.
(2)实验中打出得纸带如图2所示,相邻计数点间还有四个点未画出,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.96cm,x5=9.60cm,x6=10.24cm,由此可以算出小车运动得加速度是 m/s2.(交流电频率为50Hz,结果保留2位有效数字)
(3)通过实验得到如图3①所示的图象,造成当M一定时,a与F不成正比的原因可能是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角 (填“偏大”或“偏小”).
(4)重新平衡摩擦力后,验证外力一定时,a与M的关系:通过多次实验,甲、乙两同学利用各自得到的数据得到的关系图象,如图3②乙所示.该图象说明在甲、乙两同学做实验时 (填“甲”或“乙”)同学实验中绳子的拉力更大.
【答案】(1)远大于 (2)0.64(0.63或0.65也对)(3)偏小 (4)甲
【解析】
试题分析:(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得,,则绳子的拉力,当,即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.所以为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件.
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,.
(3)当拉力F等于F0时,小车才产生力加速度,故原因是没有平衡摩擦力,也可能是木板与水平桌面间的倾角偏小;
(4)的关系图线的斜率,可知图线的斜率表示拉力,可知甲同学实验中的拉力较大.
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