在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面是按實(shí)驗(yàn)要求裝好器材后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用天平測出小車和小桶的質(zhì)量．備有砝碼，使小車與砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶與砂子的總質(zhì)量．
（2）掛上小桶，放進(jìn)砂子，接通打點(diǎn)計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)．
（3）保持小車的質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子的質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次．
（4）保持砂桶里砂子質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測出加速度，重復(fù)幾次．
（5）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別畫出a-F和a-數(shù)學(xué)公式的圖線．上述實(shí)驗(yàn)中，漏掉一個重要的實(shí)驗(yàn)步驟是．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出a-F圖線，若作出的a-F圖線如圖甲所示，這是由______造成的；若作出的a-F圖線如圖乙所示，這是由______造成的．

解：漏掉一個重要的實(shí)驗(yàn)步驟是：平衡摩擦力，將長木板不帶滑輪一端墊一小木板移動小木板，使小車在長木板上勻速直線運(yùn)動．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出a-F圖線，若作出的a-F圖線如圖甲所示，F(xiàn)=0，a≠0，也就是說繩子上沒有拉力，小車已有了加速度．這是由平衡摩擦?xí)r，木板傾角過大，小車重力沿斜面的分力大于小車所受摩擦力造成的；
若作出的a-F圖線如圖乙所示，
設(shè)小車與砝碼的質(zhì)量為M，小桶與砂子的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：
對m：mg-F拉=ma
對M：F拉=Ma
解得：F拉=
當(dāng)m＜＜M時，繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總重力．
從圖象上可以看出：F從0開始增加，砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面
砂和砂桶的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量呢，那么繩子的拉力與砂和砂桶的總重力就相大呢．
所以原因是小桶與砂子的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車與砝碼的質(zhì)量．
故答案為：平衡摩擦力，將長木板不帶滑輪一端墊一小木板移動小木板，使小車在長木板上勻速直線運(yùn)動．
平衡摩擦?xí)r，木板傾角過大，小車重力沿斜面的分力大于小車所受摩擦力；
小桶與砂子的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車與砝碼的質(zhì)量．
分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．
點(diǎn)評：教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
對于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖1所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯誤是：

a．
長木板右端未墊高以平衡摩撩力
長木板右端未墊高以平衡摩撩力
b．
電源應(yīng)改用6V交流電源
電源應(yīng)改用6V交流電源

c．
牽引小車的細(xì)線沒有與木板平行
牽引小車的細(xì)線沒有與木板平行
 d．
開始實(shí)驗(yàn)時，小車離打點(diǎn)計時器太遠(yuǎn)
開始實(shí)驗(yàn)時，小車離打點(diǎn)計時器太遠(yuǎn)

（2）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：
（A）平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運(yùn)動；
（B）調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M，請問：
①以上哪一個措施中有何重大錯誤？
A
A

②在改正了上述錯誤之后，保持小車（包括砝碼）質(zhì)量M不變，反復(fù)改變沙的質(zhì)量，并測得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車（包括砝碼）質(zhì)量M，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點(diǎn)計時器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么？
由于小桶及砂的失重，拉小車的合外力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=
F
a
＜
mg
a
．
由于小桶及砂的失重，拉小車的合外力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=
F
a
＜
mg
a
．

（3）某一同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中作出了如圖2的圖象，形成這個圖象的原因是平衡摩擦力時長木板傾角
過小
過小
、沙子
太多
太多
．（填“過大”、“過小”、“太多”、“太少”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，我們先保持小車質(zhì)量m不變，研究加速度a與力F的關(guān)系，再保持F不變，研究a與m的關(guān)系…，這種實(shí)驗(yàn)方法叫
控制變量法
控制變量法
．某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a與F的圖象如圖所示，圖中的圖象與橫軸的差距較大，明顯超出誤差的范圍，原因是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)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由打點(diǎn)計時器打上的點(diǎn)計算出．

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足
m《M
m《M
時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力．
②在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，下列做法錯誤的是
CD
CD

A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力時，應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩繞過滑輪．
C．實(shí)驗(yàn)時先放開小車，再接通打點(diǎn)計時器電源．
D．小車運(yùn)動的加速度可用天平測出M及m后直接用公式a=mg/M求出．
③在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定時，探究加速度與所受合力的關(guān)系時，由于平衡摩擦力時操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖2所示． 其原因分別是
沒有平衡摩擦力或
沒有平衡摩擦力或
、
平衡摩擦力不足
平衡摩擦力不足
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的一項(xiàng)是
D
D

A、實(shí)驗(yàn)用砂和砂桶的總重力代替小車的拉力，要求小車包括砝碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量．
B、曲線I可能是平衡摩擦力過度
C、曲線II可能是平衡摩擦力不足
D、繩子不一定要和木板平面平行．

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