Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律。

（1）為消除摩擦力的影響，實驗前必須進行平衡摩擦力。萊同學平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車水平靜止地放在長木板上，把木板不帶滑輪的一端墊高(如圖乙)，讓小車由靜止開始沿木板向下滑動。請問這位同學的操作是否正確? 如果不正確，應當如何操作? 答：________________________________。

(2)如果這位同學按(1)的步驟操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到的小車質量M不變情況下的a-F圖線是下列圖中的_____________。

A. B. C. D.

（3)另一位同學按照正確的實驗步驟操作，計算出各紙帶的加速度，將測得的加速度a和F的有關數據記錄在下表中。請根據表中所列數據畫出-F圖線，由圖線可知M=___________kg.(結果保留兩位有效數字)

a/（ms-2）	1.98	4.00	5.97	8.02
F/N	1.00	2.00	3.00	4.00

Answer 1

【答案】 該同學的操作不正確。應該這樣操作：調節木板的傾斜度，直到輕推一下小車后，小車恰好能沿傾斜木板勻速移動。 C 0.48 kg~0.52kg

【解析】（1）小車由靜止下滑，說明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡過度，所以該同學的操作不正確，正確的操作應該為逐漸調節木板不帶定滑輪的一端，給小車一個初速度，小車能夠帶動紙帶勻速下滑．
（2）如果這位同學先如（1）中的操作，導致平衡摩擦力過度，因此當小車上還沒有掛砂和砂桶時，小車應該就已經有加速度了，故圖象ABD錯誤，C正確．故選C．
（3）根據表中數據繪制的圖像如圖；

，

由圖像可知，則M=0.5kg