Question

【題目】在用圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律”的實驗中，保持小車質量一定時，驗證小車加速度a與合力F的關系。

①除了電火花計時器、小車、砝碼、砝碼盤、細線、附有定滑輪的長木板、墊木、導線及開關外，在下列器材中必須使用的有________ （選填選項前的字母）。

A.220V、50Hz的交流電源

B.電壓可調的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平（附砝碼）

②為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，以下操作正確的是________。

A.調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行

B.在調整長木板的傾斜度平衡摩擦力時，應當將砝碼和砝碼盤通過細線掛在小車上

C.在調整長木板的傾斜度平衡摩擦力時，應當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上

③已知實驗中打點計時器的打點周期為0.02s，得到的記錄紙帶如圖乙所示，圖中的點為記數點，在每兩相鄰的記數點間還有4個點沒有畫出，由此得D點的速度為________m/s，小車加速度的大小a=________m/s2（保留兩位有效數字）。

圖乙

④在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，已知三位同學利用實驗數據做出的a-F圖像如圖丙中的1、2、3所示。下列分析正確的是________（選填選頊前的字母）。

A.出現圖線1的原因可能是沒有平衡摩擦力

B.出現圖線2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質量不合適

C.出現圖線3的原因可能是在平衡摩擦力時長木板的傾斜度過大

⑤在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由此造成的誤差是________（選填“系統誤差”或“偶然誤差”）。設拉力的真實值為F真，小車的質量為M，為了使，應當滿足的條件是<______%（保留二位有效數字）。

Answer 1

【答案】 ①ACE ②AC ③0.71 2.0 ④B ⑤系統誤差 5.3%

【解析】（1）①電火花計時器需要220V、50Hz的交流電源，要用刻度尺測量紙帶上點跡的距離，需要天平測量小車的質量，故需要ACE，故選：ACE
②為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要不掛砝碼，將穿過打點計時器的紙帶連在小車上，調整長木板的傾斜度，讓小車拖著紙帶做勻速直線運動，同時要調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行，故AC正確，B錯誤；故選AC.
③從第一個點開始，每隔四個點取一個計數點，則T=0.1s，打D點時的速度： ；因x=2cm，得