Question

【题目】某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。

（1）通过实验得到如图乙所示的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的夹角________（选填“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远大于砝码和盘的总质m。

（3）该同学得到如图丙所示的纸带。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。（结果保留两位小数）

Answer 1

【答案】（1）偏大 （2）小于 （3）1.80 5.00

【解析】

（1）实验前应平衡摩擦力，根据图示图象分析答题。
（2）根据实验装置分析小车所受拉力与砝码和砝码盘重力间的关系；平衡摩擦力后当小车质量远大于砝码和砝码盘质量时可以近似认为小车所受拉力等于砝码和砝码盘的重力。
（3）根据匀变速直线运动的推论△x=at2求出加速度。

（1）由图乙所示图象可知，当拉力F为零时就有加速度，说明平衡摩擦力过度，木板垫起的倾角偏大造成的；
（2）小车运动过程砝码和砝码盘向下做加速运动，砝码与砝码盘处于失重状态，小车受到的拉力小于砝码和砝码盘的重力；
（3）根据图丙可得：D点对应2.60cm，G点对应6.50cm，A点对应0.50cm，
故。△s=sDG-sAD=(6.50-2.60)-（2.60-0.50）=1.80cm，
T=1/f=0.02s，由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度为：。