Question

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角________（選填“偏大”或“偏小”）。

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力_________砝碼和盤的總重力(填“大于”“小于”或“等于”)。為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)m。

（3）該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。________cm。由此可算出小車的加速度a=________m/s2。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）偏大 （2）小于 （3）1.80 5.00

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡摩擦力，根據(jù)圖示圖象分析答題。
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析小車所受拉力與砝碼和砝碼盤重力間的關(guān)系；平衡摩擦力后當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤質(zhì)量時(shí)可以近似認(rèn)為小車所受拉力等于砝碼和砝碼盤的重力。
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2求出加速度。

（1）由圖乙所示圖象可知，當(dāng)拉力F為零時(shí)就有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度，木板墊起的傾角偏大造成的；
（2）小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程砝碼和砝碼盤向下做加速運(yùn)動(dòng)，砝碼與砝碼盤處于失重狀態(tài)，小車受到的拉力小于砝碼和砝碼盤的重力；
（3）根據(jù)圖丙可得：D點(diǎn)對(duì)應(yīng)2.60cm，G點(diǎn)對(duì)應(yīng)6.50cm，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)0.50cm，
故。△s=sDG-sAD=(6.50-2.60)-（2.60-0.50）=1.80cm，
T=1/f=0.02s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2可知，加速度為：。