Question

【题目】某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：

(1) 该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力______砝码和盘的总重力(填“大于”“小于”或“等于”)，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。

(2) 他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出).，，，，，.则小车的加速度a=__________ (要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度 =_________.(结果均保留两位有效数字)

(3) 通过实验得到如图丙所示的 a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(选填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】小于 0.80 0.40 偏大

【解析】

（1）当M＞＞m时，可以用钩码的重力代替小车的拉力；
（2）根据△x=aT2求得加速度，利用中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求得；
（3）根据a-F图象可知，当F=0时，加速度a＞0，判断出原因即可.

（1）小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力；当小车质量M远大于砝码和盘总质量m时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码和盘的重力。
（2）计数点间的时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论△x=aT2可知，加速度：

B点的瞬时速度为

（3）当F=0时，小车已经具有了加速度，在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏大.