Question

【題目】在驗證牛頓第二定律的實驗中，某學習小組使用的實驗裝置如圖甲所示：

(1)由于沒有打點計時器，該小組讓小車由靜止開始運動，發(fā)生位移x，記錄時間t，則小車的加速度的表達式為a＝________。

(2)指出該實驗中的一個明顯疏漏：_________________________________________。

(3)糾正了疏漏之處后，保持小車的質(zhì)量M不變，改變砂桶與砂的總重力F，多次實驗，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(如圖乙所示)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個點明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________。

A．軌道傾斜不夠

B．軌道傾斜過度

C．砂桶與砂的總重力太大

D．所用小車的質(zhì)量太大

(4)若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，a F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，那么加速度的趨向值為________，繩子拉力的趨向值為________。

Answer 1

【答案】 ； 沒有平衡摩擦力； C； g； Mg

【解析】（1）根據(jù)位移時間公式得，，則；

（2）實驗中一個明顯的疏漏是沒有平衡摩擦力，即沒有墊起軌道右端，使小車的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡；

（3）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：得，而實際上，可見A，B段明顯偏離直線是由于沒有滿足造成的，故C正確；

（4）因為鉤碼的重力在這個實驗中充當小車所收到的合外力，當鉤碼的重力非常大時，它將帶動小車近似做加速度為g 的運動．此時由于T=Ma 因此，拉力約為小車與發(fā)射器的總重力，即Mg。