题目内容

用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:

(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的a—F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角        (填“偏大”或“偏小”)。
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力____砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),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。
(3)某同学得到如图(c)所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。 =             cm。由此可算出小车的加速度a =          m/s2(保留两位有效数字)。

(1)偏大;(2)小于,M >>m  (3)1.80; 5.0m/s2

解析试题分析:(1)根据所给的F-a图像可知,当F=0时,小车已经有了加速度a0,所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大造成的。(2)根据牛顿定律,对小车,对砝码和盘,解得,只有当M >>m时,小车受到的拉力才近似等于mg,从而减少误差。(3)由图读出SAD=2.10cm,SDG=3.90cm.,所以=1.80cm;根据,解得a=5.0m/s2.
考点:此题考查验证牛顿第二定律实验的注意事项及纸带处理问题。

练习册系列答案
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(1)(3分)如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,下面列举了该实验的几个操作步骤

A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上
C.用天平测量出重锤的质量
D.先松手释放纸带,再接通电源打出纸带
E.选择合适的纸带,测量打出的纸带上某些点到第一点之间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少了重力势能是否等于增加的动能
上述操作中没有必要进行的或者操作错误的步骤是     (填入相应的字母)。
(2)(8分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

①你认为还需要的实验器材有                       
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                             ,实验时首先要做的步骤是                                
③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为                         (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).

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