Question

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：

（1）該同學在實驗前準備了圖中所示的實驗裝置及下列輔助器材：

A.交流電源、導線

B.天平(含配套砝碼)

C.秒表

D.刻度尺

E.細線、砂和小砂桶

其中不必要的器材是_________________(填代號)。

（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。其中一部分紙帶上的點跡情況如圖甲所示，已知打點計時器打點的時間間隔T=0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點跡B時，小車運動的速度vB=____m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a=____m/s2。（結果保留三位有效數字）

在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據實驗數據作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是______________，圖線在末端彎曲的原因是_____________________.

Answer 1

【答案】 (1). C (2). 0.680 (3). 1.61 (4). 平衡摩擦力過度 (5). 砂和小砂桶的總質量m不遠小于小車和砝碼的總質量M

【解析】試題分析：（1）在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．

（2）B點的速度等于AC段的平均速度，則有： ，根據得：

（3）由圖可知當小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大；該實驗中當小車的質量遠大于鉤碼質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，隨著F的增大，即隨著鉤碼質量增大，逐漸的鉤碼質量不再比小車質量小的多，因此會出現較大誤差，圖象會產生偏折現象.