Question

用图a所示的实验装置验证牛顿第二定律：

（1）某同学通过实验得到如图b所示的a-F图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角__________（填“偏大”或“偏小”）

（2）该同学在平衡摩力后进行实验，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“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。

（3）某同学得到如图c所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，由此可算出小车的加速度a=______________ （保留两位有效数字）

Answer

（1）偏大（2）小于；（3）5．0m/s2

【解析】

试题分析：（1）当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．

（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，，则绳子的拉力，所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当M＞＞m，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．

（3）根据刻度尺的示数可知△s=3．90cm-2．10cm=1．80cm，时间间隔为T=0．06s，

代入公式△x=aT2可以求出加速度为：a=5．0m/s2．

考点：验证牛顿第二定律

【名师点睛】教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等。