Question

在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

(1)當M與m的大小關系滿足     時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
(2)一組同學在做加速度與質(zhì)量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關系，應該做a與         的圖象．
(3)如圖(a)，甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是                 ．

(4)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖(b)所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？答：                              。
(5)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=           。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）M?m；（2） ；（3）平衡摩擦力時木板傾角過大
（4）兩小車及車上砝碼的總質(zhì)量不同       （5）a=1.58m/s²

解析試題分析：（1）若認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力，應不考慮盤及盤中砝碼受到的合力，即M與m的大小關系應滿足M?m。
（2）由知，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，即繩的拉力F一定，加速度與質(zhì)量成反比，為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關系，應作兩者的正比例圖像，即做a與的圖像。
（3）由圖像知，沒有力時小車就有了加速度，說明該同學在平衡摩擦力時木板傾角過大。
（4）由圖像知，圖像的斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，兩圖線斜率不同，說明兩小車及車上砝碼的總質(zhì)量不同。
（5）由打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s，由把數(shù)據(jù)統(tǒng)一成國際單位代入得到。
考點：“驗證牛頓第二定律”的實驗原理，a-F圖像，據(jù)紙帶求加速度
點評：學生要清楚“驗證牛頓第二定律”的實驗原理，實驗步驟，會分析a-F圖像，用紙帶求加速度時，要把所給的數(shù)據(jù)全用上以減小誤差。