Question

【題目】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) 該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動過程中所受的拉力______砝碼和盤的總重力(填“大于”“小于”或“等于”)，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________的條件。

(2) 他實(shí)驗(yàn)時將打點(diǎn)計(jì)時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)，圖中未畫出).，，，，，.則小車的加速度a=__________ (要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計(jì)時器在打B點(diǎn)時小車的速度 =_________.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3) 通過實(shí)驗(yàn)得到如圖丙所示的 a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的夾角________(選填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】小于 0.80 0.40 偏大

【解析】

（1）當(dāng)M＞＞m時，可以用鉤碼的重力代替小車的拉力；
（2）根據(jù)△x=aT2求得加速度，利用中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度求得；
（3）根據(jù)a-F圖象可知，當(dāng)F=0時，加速度a＞0，判斷出原因即可.

（1）小車運(yùn)動過程中，砝碼和盤向下做加速運(yùn)動處于失重狀態(tài)，砝碼和盤對細(xì)線的拉力小于其重力，小車在運(yùn)動過程中受到的拉力小于砝碼和盤的總重力；當(dāng)小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼和盤總質(zhì)量m時可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼和盤的重力。
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，由勻變速直線運(yùn)動的推論△x=aT2可知，加速度：

B點(diǎn)的瞬時速度為

（3）當(dāng)F=0時，小車已經(jīng)具有了加速度，在平衡摩擦力時木板與水平桌面的夾角偏大.