题目内容
20．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偏大（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小于砝码和盘的总重力（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M＞＞m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=1.80cm．由此可算出小车的加速度a=5.0m/s2（加速度a计算结果保留两位有效数字）．
分析 （1）考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大．从图上分析两图各是什么原因即可．
（2）根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系，判断出在什么情况下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）根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可以求出加速度的大小．
解答 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=$\frac{mg}{M+m}$，绳子的拉力F=Ma=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，
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．
故答案为：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80； 5.0．
点评 教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
练习册系列答案
春雨教育同步作文系列答案
相关题目
如图所示，光滑水平面上的同一直线上放着处于静止状态的光滑曲面体B和滑块C，B的质量为3m，C的质量为2m，B开始处于锁定状态，一质量为m的小球A从曲面上离地面高h处由静止释放，沿曲面滚到水平面上再与滑块发生弹性碰撞，小球滚离曲面体后，立即让曲面体解除锁定，小球被滑块反弹后再滑上曲面体，重力加速度为g，求：
8．
如图所示，三角形斜劈A放在斜面体B上，在沿斜面向下的力F作用下，A和B均处于静止状态．现逐渐增大力F，A和B仍保持静止，则（ ）
如图所示，三角形斜劈A放在斜面体B上，在沿斜面向下的力F作用下，A和B均处于静止状态．现逐渐增大力F，A和B仍保持静止，则（ ）| A． | A对B的压力增大 | B． | A受到的合力增大 | ||
| C． | 地面对B的支持力增大 | D． | A对B的作用力不变 |
12．
如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架（AB为直径），支架上套着一个小球，轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R，轻绳长度为L，且R＜L＜2R．现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为（ ）
如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架（AB为直径），支架上套着一个小球，轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R，轻绳长度为L，且R＜L＜2R．现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为（ ）| A． | F1和F2均增大 | B． | F1保持不变，F2先增大后减小 | ||
| C． | F1先减小后增大，F2保持不变 | D． | F1先增大后减小，F2先减小后增大 |
