Question

【題目】在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：

(1)由于沒(méi)有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該小組讓小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移x，記錄時(shí)間t，則小車(chē)的加速度的表達(dá)式為a＝________。

(2)指出該實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)明顯疏漏：_________________________________________。

(3)糾正了疏漏之處后，保持小車(chē)的質(zhì)量M不變，改變砂桶與砂的總重力F，多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(diǎn)(如圖乙所示)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是________。

A．軌道傾斜不夠

B．軌道傾斜過(guò)度

C．砂桶與砂的總重力太大

D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大

(4)若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，a F圖象中各點(diǎn)連成的曲線(xiàn)將不斷延伸，那么加速度的趨向值為________，繩子拉力的趨向值為________。

Answer 1

【答案】 ； 沒(méi)有平衡摩擦力； C； g； Mg

【解析】（1）根據(jù)位移時(shí)間公式得，，則；

（2）實(shí)驗(yàn)中一個(gè)明顯的疏漏是沒(méi)有平衡摩擦力，即沒(méi)有墊起軌道右端，使小車(chē)的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡；

（3）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線(xiàn)，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：得，而實(shí)際上，可見(jiàn)A，B段明顯偏離直線(xiàn)是由于沒(méi)有滿(mǎn)足造成的，故C正確；

（4）因?yàn)殂^碼的重力在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)小車(chē)所收到的合外力，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車(chē)近似做加速度為g 的運(yùn)動(dòng)．此時(shí)由于T=Ma 因此，拉力約為小車(chē)與發(fā)射器的總重力，即Mg。