Question

用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

（1）某同學通過實驗得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角        （填“偏大”或“偏小”）。
（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力____砝碼和盤的總重力（填“大于”、“小于”或“等于”），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）某同學得到如圖（c）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。 =             cm。由此可算出小車的加速度a =          m/s²（保留兩位有效數字）。

Answer 1

（1）偏大；（2）小于，M >>m  （3）1.80； 5.0m/s²

試題分析：（1）根據所給的F-a圖像可知，當F=0時，小車已經有了加速度a₀，所以肯定是在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大造成的。（2）根據牛頓定律，對小車，對砝碼和盤，解得，只有當M >>m時，小車受到的拉力才近似等于mg，從而減少誤差。（3）由圖讀出S_AD=2.10cm,S_DG=3.90cm.，所以=1.80cm;根據，解得a=5.0m/s².