Question

2．某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律．实验所需的器材有小车、砝码、小桶、砂、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、低压交流电源、导线、纸带、刻度尺．除了上述器材外，需要的器材还有打点计时器．
实验时他按照正确的步骤进行了操作．在研究小车的加速度a与作用力F的关系时，保持小车的质量不变，他根据得出的若干组F和a的数据，作出如图2所示的a-F图线，所得的图线不过原点，原因是平衡摩擦力过度；在研究小车的加速度a与质量M的关系时，保持小车所受拉力不变，他根据得出的若干组a和M的数据，作出如图3所示的a-$\frac{1}{M}$图线，所得图线发生了弯曲，原因是砂和砂桶的质量太大．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定测量的物理量，从而确定所需的器材．
图2表明在小车的拉力为0时，小车有加速度，即合外力大于0，说明平衡摩擦力过度；当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲

解答 解：（1）在实验中，已给了低压交流电源，可以使用打点计时器可以测量时间，所以还需要 打点计时器．
（2）由2丙所示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；
该实验中当小车的质量远大于砂和砂桶的质量太大时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和砂桶的总重力大小，随着F的增大，即砂和砂桶的质量增大，逐渐地砂和砂桶的质量不再满足小车质量远大于砂和砂桶的质量，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．
故答案为：打点计时器；平衡摩擦力过度；砂和砂桶的质量太大

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后结合物理规律去解决实验问题．