Question

在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，打出的紙帶相鄰計數點間的時間間隔是T．
（1）測出紙帶各相鄰計數點之間的距離分別為s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆，為使由實驗數據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，為驗證質量不變時，加速度與合外力成正比，小車質量M、砂及砂桶的質量m分別選取下列四組值．
A．M=500g，m分別為100g、200g、300g、400g
B．M=500g，m分別為10g、20g、30g、40g、
C．m=500g，M分別為100g、200g、300g、400g
D．m=500g，M分別為10g、20g、30g、40g、
若其他操作都正確，那么在選用

 

組值測量時所畫出的a一F圖象較準確．

Answer 1

分析：1、根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
2、實驗時要求小車質量M要遠遠大于砂及砂桶的質量m，根據這個要求做出選擇即可．

解答：解：（1）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
 s₆-s₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

（2）設車加速度為a，根據牛頓第二定律得：
對小車：F=Ma
對重物：F-mg=ma
聯立解得：繩子的拉力F=Ma=

mg

1+ m M

，
所以實驗時要求小車質量M要遠遠大于砂及砂桶的質量m，只有B中M遠大于m．
故選：B
故答案為：（1）

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

（2）B

點評：教科書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要讓M＞＞m等．