Question

【题目】某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：

(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）．

A.交流电源、导线B.天平（含配套砝码）C.秒表D.刻度尺E.细线、砂和小砂桶

(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字）

(3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________．

Answer 1

【答案】C 1.71 木板角度太大，平衡摩擦力过度 砂和砂桶的质量太大

【解析】

(1)[1]在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表．上述器材中不必要的为C．

(2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据△x=aT2得：

(3)[3]由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大．
[4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．