Question

【題目】用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：
（1）某同學通過實驗得到如圖（b）所示的a﹣F圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角（填“偏大”或“偏小”）．

（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過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，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足的條件．
（3）某同學得到如圖（c）所示的紙帶，已知打點計時器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點．△s=sDG﹣sAD=cm．由此可算出小車的加速度a=m/s2（加速度a計算結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

【答案】
（1）偏大
（2）小于,M＞＞m
（3）1.80,5.0
【解析】解：（1）當拉力F等于0時，小車已經產生力加速度，故原因是平衡摩擦力時平衡摩擦力過大，在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大．（2）對整體分析，根據牛頓第二定律得，a= ，繩子的拉力F=Ma= ，

所以實際小車在運動過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．

當M＞＞m，即砝碼和盤的總質量遠小于小車和小車上砝碼的總質量時，砝碼和盤的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力．
（3）根據刻度尺的示數可知△s=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，時間間隔為t=0.06s，

代入公式△x=at2可以求出加速度為：a=5.0m/s2．

所以答案是：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80； 5.0．