Question

在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)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(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出．

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足     時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(cè)出相應(yīng)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(guān)系，應(yīng)該做a與         的圖象．
(3)如圖(a)，甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是                 ．

(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖(b)所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同？答：                              。
(5)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)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(shí)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

試題分析：（1）若認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力，應(yīng)不考慮盤及盤中砝碼受到的合力，即M與m的大小關(guān)系應(yīng)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(guān)系，應(yīng)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(shí)小車就有了加速度，說明該同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s，由把數(shù)據(jù)統(tǒng)一成國(guó)際單位代入得到。
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生要清楚“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)步驟，會(huì)分析a-F圖像，用紙帶求加速度時(shí)，要把所給的數(shù)據(jù)全用上以減小誤差。