Question

1．某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：

①備有下列器材：長(zhǎng)木板、電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶、細(xì)繩、小車、砝碼、裝有細(xì)沙小桶、薄木板、天平，還缺少一件必須的器材是天平．
②為了平衡摩擦力，這位同學(xué)將小車靜止地放在水平長(zhǎng)木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高（如圖乙所示），直到小車由靜止開(kāi)始沿木板向下滑動(dòng)為止，請(qǐng)判斷這位同學(xué)的操作是不正確．（填“正確”或“不正確”）
③如果這位同學(xué)已經(jīng)正確地平衡了摩擦力，然后不斷改變小車的拉力F，得到小車質(zhì)量保持不變情況下的a-F圖線是圖丁中的A（填選項(xiàng)代號(hào)的字母）．

④該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G紙帶上打出的連續(xù)7個(gè)點(diǎn)，由此可算出小車的加速度a=1.9m/s²．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟以及所要測(cè)量的數(shù)據(jù)，即可明確所需器材；
（2）根據(jù)平衡摩擦力的方法確定應(yīng)如何判斷摩擦力；
（3）正確的平衡了摩擦力后，小車質(zhì)量保持不變情況下，加速度與合外力成正比；
（4）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中需要根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且拉力由砝碼的重力代替；故應(yīng)需要天平；
（2）平衡摩擦力時(shí)應(yīng)是讓小車靜止在斜面上，用手輕輕一推后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)使小車下滑時(shí)，重力的分力已經(jīng)大于了摩擦力，故這位同學(xué)的操作是不正確的．
（3）正確的平衡了摩擦力后，小車質(zhì)量保持不變情況下，加速度與合外力成正比，則a-F圖線是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故A正確；
故選：A
（4）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可知△x=s_DG-s_AD=6.50-3.70-（2.60-0.50）cm=0.70cm=0.007m，時(shí)間間隔為T(mén)=0.02s，
加速度為：a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.007}{9×0.0{2}^{2}}$=1.9m/s²；
故答案為：（1）天平；（2）不正確；（3）A；（4）1.9

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)；對(duì)于教科書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．