Question

在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與的圖象．

(3)如圖(a)，甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是。

(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖(b)所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同？答：。

(5)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）遠(yuǎn)大于（2）（3）平衡摩擦力過度或者斜面傾角過大、（4）質(zhì)量M（5）

【解析】

試題分析：（1）以整體為研究對象有：，解得：，以M為研究對象有繩子的拉力為：，顯然要有必有，故有，即只有時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力

（2）根據(jù)牛頓第二定律，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作圖象；但存在關(guān)系：，故a與 成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作圖象；

（3）圖像中在外力為零的情況下，小車的加速度不為零，說明平衡摩擦力過大，

（4）圖像的斜率表示，所以兩個同學(xué)所取的質(zhì)量不同，

（5）根據(jù)逐差法可得：,,，三式子相加可得：，代入數(shù)據(jù)可得：

考點：“驗證牛頓第二定律”的實驗