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    某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图1所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点．
    （1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、l、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点问的距离如图所示，根据图中数据计算的加速度a=
     
    m/s2（2）（保留三位有效数字）．
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    （2）实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据a=
    FM
    计算出加速度．发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因．（至少写两点）
    （3）另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为l 00g，细绳质量可忽略，则下列曲线中哪一个用于描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化最为适合
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    分析：（1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小，
    （2）实验中小车合力要小于钩码重力，所以根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．
    （3）根据牛顿第二定律表示出加速度求解．
    解答：解：（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=0.1s，
    根据逐差法有：a=
    x36-x03
    (3T)2
    =0.496m/s2．
    （2）实验中小车合力要小于钩码重力，所以根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大的原因是存在摩擦阻力，绳实际的拉力小于钩码的重力．
    （3）根据牛顿第二定律得：
    对m：mg-F拉=ma
    对M：F拉=Ma
    解得：F拉=
    mMg
    m+M

    所以小车加速度a=
    mg
    m+M
    =
    g
    1+
    M
    m

    每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，即m增大，
    所以描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化最为适合是D，
    故答案为：（1）a=0.496m/s2
    （2）存在摩擦阻力，绳实际的拉力小于钩码的重力
    （3）D
    点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）图1是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一部分．打点频率为50Hz，图中A、B、C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）．用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40cm和0.84cm，①那么小车的加速度大小是
    0.52
    0.52
    m/s2，方向与小车运动的方向相
    相反
    相反
    ．
    ②若当时电网中交变电流的频率变为60Hz电压变为210V，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比
    偏小
    偏小
    （选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．
    （2）某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图2所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点．
    ①实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据a=
    FM
    计算出加速度．发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因．（至少写两点）
    没有平衡摩擦力
    没有平衡摩擦力
    、
    钩码质量没有远小于M
    钩码质量没有远小于M
    ．
    ②另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为100g，细绳质量可忽略，则如图3，下列曲线何者最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化
    D
    D
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    气垫导轨的原理是利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜，使滑块与导轨不直接接触．因此在实验中滑块的运动可以近似看成无摩擦运动．如图是简化的气垫导轨的示意图．
    某同学在验证牛顿第二定律实验中，在气垫导轨末端固定一个光电门，滑块上有一遮光板，宽板为△L（△L很小），光电门可记录遮光板经过光电门时的遮光时间△t，实验操作和处理如下：
    （1）把导轨的一端用一块木块垫起，使滑块从导轨的顶端由静止滑下，遮光板经过光电门的时间△t1，滑块经过光电门时的速度v1=
    △L
    △t1
    △L
    △t1

    （2）保持滑块的质量一定，在导轨的一端分别垫二块、三块…相同的木块，滑块每次从同一位置滑下，并测出经过光电门的速度v当分别垫一块和三块木块时，滑块所受合外力之比为
    1：3
    1：3

    （3）只要验证
    v2与合外力F成正比
    v2与合外力F成正比
     即可验证当质量不变时a与F成正比．
    （4）导轨一端垫四块木块时，滑块质量为m，滑块所受合外力为F0要保证F不变，导轨一端垫两块木块时，滑块质量为
    2m
    2m
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?浠水县模拟）某同学在验证牛顿第二定律的实验中，探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验过程，某次实验得到了如图1所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出），

    （1）根据纸带可求出小车的加速度大小为
    0.50
    0.50
    m/s2，打计数点“4”时的速度大小为
    0.31
    0.31
    m/s．（结果保留两位有效数字）
    （2）保持小车质量不变，改变砂和小砂桶的质量，该同学根据实验数据作出了a与F的图线，该图线不通过原点，其主要原因是
    平衡摩擦力过大
    平衡摩擦力过大
    ．
    （3）在研究a与小车的质量m的关系时，由于没有注意满足m＞M．，结果得到的图象是图2中的
    D
    D
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如下图（a）所示，相邻计数点间的时间间隔是T．
    （1）测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些，该同学计算加速度的公式应为a=
     
    ．
    （2）另有位同学通过测量，作出a-F图象，如图（b）所示，试分析：图象不通过原点的原因是：
     
    ，图象上部弯曲的原因是：
     
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