Question

（2007?岳阳模拟）如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是

A．长木板右端未垫高以平衡摩撩力；B．电源应改用6V交流电源；C．牵引小车的细线没有与木板平行；D．开始实验时，小车离打点计时器太远．

．
在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：
（A）平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；
（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①以上哪一个措施中有何重大错误？
答：

A中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑来平衡摩擦力即可．

②在改正了上述错误之后，保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么？
答：

由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此，M=

F

a

＜

mg

a

．

．

Answer 1

分析：（1）实验时需要注意的问题我们可以结合实验原理记忆，如为什么平衡摩擦力，小车的质量要远远大于重物的质量，需要选择的仪器是什么等等．
（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：①平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在无动力的作用下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；②调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M

解答：解：（1）主要错误是：A．长木板右端未垫高以平衡摩撩力；B．电源应改用6V交流电源；C．牵引小车的细线没有与木板平行； D．开始实验时，小车离打点计时器太远．  
（2）①A中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑（即无动力）来平衡摩擦力即可． 故选A
②由于小桶及沙的失重，拉小车的合外力F=

Mmg

M+m

＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此，M=

F

a

＜

mg

a

．
故答案为：（1）主要错误是：A．长木板右端未垫高以平衡摩撩力；B．电源应改用6V交流电源；
C．牵引小车的细线没有与木板平行； D．开始实验时，小车离打点计时器太远．  
（2）①A中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑来平衡摩擦力即可．                    
②由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此，M=

F

a

＜

mg

a

．

点评：实验时需要注意的问题我们可以结合实验原理记忆，明确实验原理是处理实验题的重中之重，从纸带上求解速度和加速度是处理纸带的两个主要问题，一定要熟练掌握．