题目内容

学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图1为实验装置简图（所用交变电流的频率为 50Hz）．
（1）同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：
①
将长木板一端垫起，让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力
将长木板一端垫起，让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力
．
②
小车质量远大于沙桶的总质量
小车质量远大于沙桶的总质量
．
（2）如图2所示是某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中x1=7.05cm，x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm，x6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是
0.86
0.86
m/s，小车运动的加速度计算表达式为
a=
(x
 
4
+x
 
5
+x
 
6
)-
(x
 
1
+x
 
2
+x
 
3
)
(3T
)
2
 
a=
(x
 
4
+x
 
5
+x
 
6
)-
(x
 
1
+x
 
2
+x
 
3
)
(3T
)
2
 
，加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
分析：本题（1）的关键是明确从对小车受力分析不难得出若使小车受到的合力等于绳子的拉力就必须首先平衡摩擦力；若要使绳子拉力等于沙桶的重力则必须满足小车质量远大于沙桶的总质量．题（2）的关键是明确根据△x=
at
2
 
的物理意义可知，为减小偶然误差可以采用“二分法”，然后求出即可．
解答：解：（1）若使小车受到的合力为绳子的拉力，对小车受力分析可知应进行平衡摩擦力，即应采取①：将长木板一端垫起，让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力；
若使绳子拉力等于沙桶的重力，应采取②：小车质量远大于沙桶的总质量．
（2）由
v
 
t
2
=
x
t
可得，可得
v
 
A
=
x
 
3
+x
 
4
2T
，代入数据解得
v
 
A
=0.86m/s；
采用“二分法”，根据△x=
at
2
 
可得，a=
(x
 
4
+x
 
5
+x
 
6
)-
(x
 
1
+x
 
2
+x
 
3
)
(3T
)
2
 
，代入数据解得a=0.64m
/s
2
 

故答案为：（1）①将长木板一端垫起，让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力；  ②小车质量远大于沙桶的总质量；
         （2）0.86，a=
(x
 
4
+x
 
5
+x
 
6
)-
(x
 
1
+x
 
2
+x
 
3
)
(3T
)
2
 
，0.64．
点评：对牛顿第二定律实验应明确平衡摩擦力和要求小车的质量远大于沙桶总质量的含义；遇到涉及打点计时器问题注意
v
 
t
2
=
x
t
以及△x=
at
2
 
 
 
的应用．
练习册系列答案
相关题目
（2009?江门二模）（1）如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为
10.501
10.501
mm，乙图中游标卡尺的读数为
10.155
10.155
cm．

（2）学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图（甲）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）．
（一）同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：
①
将长木板一端垫起，让小车重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力
将长木板一端垫起，让小车重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力
；②
小车质量远大于沙桶的总质量
小车质量远大于沙桶的总质量
．
（二）如图乙所示是某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是
0.86
0.86
m/s，小车运动的加速度计算表达式为
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
，加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（三）另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据：
F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588
a/m?s-2 0.25 0.58 0.90 1.20 1.53
①请在图丙所示的坐标中画出a-F的图线
②从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是
AB
AB
填字母序号）
A．实验没有平衡摩擦力
B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小
C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大
D．实验中小车质量发生变化．

学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图甲为实验装置简图。(所用交变电流的频率为50Hz)。
(1)同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：
①                                                 
②__________________________________________________
(2)图乙所示为某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是_________m/s，小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。

(3)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据:

F/N
0.196
0.294
0.392
0.490
0.588
a/m·s-2
0.25
0.58
0.90
1.20
1.53
 
①在图丙的坐标中画出a - F的图线

② 从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是___________(填字母序号)
A．实验没有平衡摩擦力              
B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小
C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大  
D．实验中小车质量发生变化

学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图甲为实验装置简图。(所用交变电流的频率为50Hz)。

(1)同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：

①                                                 

②__________________________________________________

(2)图乙所示为某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是_________m/s，小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。

(3)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据:

F/N

0.196

0.294

0.392

0.490

0.588

a/m·s-2

0.25

0.58

0.90

1.20

1.53

①在图丙的坐标中画出a - F的图线

② 从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是___________(填字母序号)

A．实验没有平衡摩擦力

B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小

C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大

D．实验中小车质量发生变化

 

 

学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图甲为实验装置简图。(所用交变电流的频率为50Hz)。

(1)同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：

①                                                 

②__________________________________________________

(2)图乙所示为某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是_________m/s，小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。

(3)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据:

F/N

0.196

0.294

0.392

0.490

0.588

a/m·s-2

0.25

0.58

0.90

1.20

1.53

 

①在图丙的坐标中画出a - F的图线

② 从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是___________(填字母序号)

A．实验没有平衡摩擦力              

B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小

C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大  

D．实验中小车质量发生变化

 

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