Question

【題目】在“研究牛頓第二定律”的實驗中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是T，

（1）測出紙帶各相鄰計數(shù)點之間的距離分別為，如圖（a）所示，為使由實驗數(shù)據(jù)計算的結果更精確一些，計算加速度平均值的公式應為a=___________。

（2）在該實驗中，為驗證小車質(zhì)量M不變時，a與F成正比，小車質(zhì)量M、沙及沙桶的質(zhì)量m分別選取下列四組值

A、M=500g，m分別為50g、70g、100g、125g

B、M=500g，m分別為20g、30g、40g、50g

C、M=200g，m分別為50g、70g、100g、125g

D、M=200g，m分別為30g、40g、50g、60g

若其他操作都正確，那么在選用_______組測量時所畫出的a-F圖像角準確。

（3）有位同學通過測量，作出a-F圖像，如圖（b）所示，試分析：

①圖像不通過原點的原因是_____________________。

②圖像上部彎曲的原因是__________________________。

Answer 1

【答案】 B 沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠 未滿足沙和沙桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M

【解析】試題分析：運動為勻加速直線運動，所以加速度可由逐差法取出．實驗時要求小車質(zhì)量M要遠遠大于砂及砂桶的質(zhì)量m，根據(jù)這個要求做出選擇即可．根據(jù)圖象，分析誤差出現(xiàn)的原因：平衡摩擦力的原因和小車質(zhì)量M要遠遠大于砂及砂桶的質(zhì)量m關系的原因．

（1）為了使得結果更精確點，應讓更多的數(shù)據(jù)參與計算，所以根據(jù)逐差法可得， ，兩式相加可得；

（2）實驗時要求小車質(zhì)量M要遠遠大于砂及砂桶的質(zhì)量m，只有B中M與m相差最大，B正確；

（3）①從圖中可知當外力不為零時，小車的加速度有一段時間為零，即沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠

②設加速度為a：對小車，對重物，聯(lián)立解得，所以未滿足砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M時，當m逐漸變大時，a逐漸變小，故圖象出現(xiàn)彎曲．所以原因是：未滿足砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M