Question

在用下图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。

①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有_________（选填选项前的字母）。

A．220V、50Hz的交流电源

B．电压可调的直流电源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（附砝码）

②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_________。

A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

③某同学得到了下图所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a =__________m/s²（保留三位有效数字）。

④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实验数据做出的a－F图像如图中的1、2、3所示。下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。

A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力

B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适

C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是______（选填“系统误差”或“偶然误差”）。设拉力的真实值为，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是______。

Answer

①ACE；②AC；③1．17；④B；⑤系统误差；。

【解析】

试题分析：

①电火花计时器需要220V交流电源，故A是必须的；纸带上的点之间的距离需要用刻度尺测出，故C是必须的；该实验是验证小车加速度a与合力F的关系，故需要知道砝码与砝码盘的质量，需要用天平测出，故E也是必须的。

②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，则要使细线与长木板平行，还需要将纸带连接在小车后面，但不能加挂砝码，即不能给它施加外力的作用，故选项AC正确。

③由图可知，纸带提供的间隔有15个，我们取后14个，然后将其分为两大段，根据△x=at2来计算，则a==1．17m/s2；

④出现图线1的原因是平衡摩擦力过度，因为图线1说明没有施加力时，就已经有加速度了，选项A错误；出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量太大，不满足小车的质量远大于砝码盘的质量，故选项B正确；出现图线3的原因可能是平衡摩擦力不足，长木板的倾斜度过小，故选项C错误。

⑤细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg的条件是砝码的质量远小于小车的质量，这是由于实验的方法造成的，不是因为读数等偶然因素造成的，故它属于系统误差；因为拉力的真实值为F真=，要使，将代入即可得出。

考点：验证牛顿第二定律实验。