Question

實驗題（18分，每空2分）
（1）（8分）如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.

①平衡小車所受的阻力的操作：取下       ，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應    （填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復調節，直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止．
②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量的關系”時所得的實驗圖象，橫坐標為小車上砝碼的質量．

設圖中直線的斜率為，在縱軸上的截距為，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質量為___________．
（2）（10分）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．
①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：a                 ；b                      ．

②該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續的六個點，測得、、、、．若打點的周期為T，則打E點時速度為=         ；若分別計算出各計數點對應的速度數值，并在坐標系中畫出與h的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 =       ．
③若當地的重力加速度值為，請寫出誤差的主要原因                           ．

Answer 1

（1）①砝碼（答沙桶或其它都不給分），減小 ②，
（2）①a打點計時器應接交流電源，b重物釋放時應緊靠打點計時器；
②，9.4 ；  ③空氣阻力和摩擦阻力的影響。

解析試題分析：（1）①平衡摩擦力時，應取下砝碼，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動；由圖（b）所示紙帶可知，小車在運動過程中在相等時間內的位于越來越大，小車做加速運動，平衡摩擦力太過，木板傾角太大，應減小木板的傾角，反復調節，直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止．
②設小車質量為，小車所受到外力為，由牛頓第二定律有：，所以，則由圖（c）知圖象的斜率為，故；縱軸截距為，所以比．
（2）①打點計時器使用交流電源工作，而本題中接了直流電；重物離打點計時器太遠，這樣紙帶上所打點很少，不利于減小誤差。
②勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，從D帶你到F點的時間為：，所以有：；根據，得：，由此可知圖線的斜率表示，可得，則。
③由于重物下落過程中不可避免的受到摩擦阻力和空氣阻力作用，因此所測的重力加速度偏小。
考點：本題考查了探究牛頓第二定律、力的平衡、測定自由落體的加速度、動能定理。