Question

【題目】某同學利用圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

(1)通過研究實驗得出如圖乙所示的a-F圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時，木板與水平桌面的夾角________（選填偏大或偏�。�.

(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、減少誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足_________的條件.

(3)該同學得到如圖丙所示的紙帶，已知打點計時器電源頻率為f，A、B、C、D、E、F、G，是紙帶上7個連續的實際打點，用刻度尺測出xAD和xDG，則小車加速度表達式a=__________（用xAD、xDG和f表示）.

Answer 1

【答案】偏大 小于

【解析】

(1)由圖乙所示圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，即當拉力為零時已經產生加速度，小車所受的合力大于沙桶的重力，這是由于平衡摩擦力時木板傾角偏大，平衡摩擦力過大造成的．

(2)小車運動過程中，砝碼和盤向下做加速運動處于失重狀態，砝碼和盤對細線的拉力小于其重力，小車在運動過程中受到的拉力小于砝碼和盤的總重力；當小車質量M遠大于砝碼和盤總質量m時可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的重力.

(3)由勻變速直線運動的判別式可知，，而，解得：加速度.