Question

【題目】某同學用圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

該同學在平衡摩擦力后進行實驗，為了便于探究和減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足____________的條件。

A. B. C.

該同學從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條每兩點間還有4個點沒有畫出來，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離。打點計時器的電源頻率為50 Hz。由這些已知數(shù)據(jù)計算：結(jié)果保留3位有效數(shù)字

用逐差法求小車作勻變速直線運動的加速度__________ 。

與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度__________。

通過實驗得到如圖所示的圖像，造成圖線不經(jīng)過原點這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角________填“偏大”或“偏小”。

Answer 1

【答案】A 2.07 1.22 偏大

【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律求出繩子拉力與砝碼和盤的總重力的關(guān)系，判斷出在什么情況下砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．
（2）根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律△x=aT2可以求出加速度的大小．

（3）考查實驗時平衡摩擦力時出現(xiàn)的誤差問題，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力時過大．從圖上分析兩圖各是什么原因即可．

（1）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，，則繩子的拉力，當M＞＞m，即砝碼和盤的總質(zhì)量遠小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量時，砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．所以為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足M＞＞m 的條件．
（2）①每兩點間還有4個點沒有畫出來，時間間隔為T=0.1s，由紙帶點跡分布，由勻變速運動規(guī)律，由x=aT2以及兩分法可得加速度為； ；

②與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度：；

③當拉力F等于0時，小車已經(jīng)產(chǎn)生力加速度，故原因是平衡摩擦力時平衡摩擦力過大，在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大．