Question

【题目】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．△s=sDG﹣sAD=cm．由此可算出小车的加速度a=m/s2（加速度a计算结果保留两位有效数字）．

Answer 1

【答案】
（1）偏大
（2）小于,M＞＞m
（3）1.80,5.0
【解析】解：（1）当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a= ，绳子的拉力F=Ma= ，

所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．

当M＞＞m，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．
（3）根据刻度尺的示数可知△s=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，时间间隔为t=0.06s，

代入公式△x=at2可以求出加速度为：a=5.0m/s2．

所以答案是：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80； 5.0．