Question

【題目】某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．

(1)通過實驗得到如圖乙所示的a－F圖象，由圖可以看出：在平衡摩擦力時，木板與水平桌面間的夾角__________（填“偏大”、“偏小”）．

(2)該同學在重新平衡摩擦力后進行實驗，小車在運動過程中所受的實際拉力__________（填“大于”、“小于”或“等于”）砝碼和盤的總重力，為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足__________的條件．

(3)經過實驗，該同學得到如圖丙所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點．x＝xDG－xAD＝__________cm．由此可算出小車的加速度a＝__________m/s2（該空結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

【答案】（1）偏大 （2）M》m （3）0.20

【解析】

試題（1）圖中當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力時角度過大；

（2）根據牛頓第二定律得，，解得，

則繩子的拉力，知當砝碼總質量遠小于滑塊質量時，滑塊所受的拉力等于砝碼的總重力，所以應滿足的條件是砝碼的總質量遠小于滑塊的質量。

（3）由得