Question

【题目】如图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，盘和重物的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是 （填选项字母）。

A、将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在盘和重物的牵引力下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B、将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C、将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动

（2）实验中得到的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、，已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度 （用题中所给字母表示）。

（3）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 （填选项字母）

A．，、、、、、

B．，、、、、、

C．，、、、、、

D．，、、、、、

（4）该实验小组以测得的加速度a为纵轴，盘和重物的总重力F为横轴，作出的图像如图中图线1所示，发现图像不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接测量细线拉小车的力，做图如图中图线2所示，则图像不过原点的原因是 ，对于图像上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）B；（2）；（3）C

（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；

盘和重物的重力比细线的拉力大或第二种情况下传感器的示数等于小车所受合外力

【解析】试题分析：（1）要使小车受到的合力等于细线的拉力，实验前应平衡摩擦力，具体做法是：将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故选B。

（2）应用求加速度时，为减小测量误差，常采用不相邻点间的位移差，并且采用逐差法，由各选项可知，误差最小的算法是。

（3）当时，即当盘和重物的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M时，绳子的拉力近似等于盘和重物的总重力，由题意可知，最合理的一组m与M值是C。

（4）由所示图象可知，图象在F轴上有截距，即当拉力大到一定值时才产生加速度，说明小车所受合力小于砝码与砝码盘的重力，这由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；对于图像上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是盘和重物的重力比细线的拉力大或第二种情况下传感器的示数等于小车所受合外力。