Question

【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．

（1）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________（填“大于”“小于”或“等于”）砝碼和砝碼盤的總重力，為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和砝碼盤的總質量m滿足________的條件．

（2）該同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（兩計數點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為________m/s2 （結果保留兩位有效數字）．

（3）以砝碼和砝碼盤的總質量為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a-m圖象如圖丙所示，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，已知本地的重力加速度為g，則小車的質量為________．

Answer 1

【答案】小于 m 1.3

【解析】

（1）[1][2]根據牛頓第二定律，對小車有

對砝碼盤和砝碼有

解得

即拉力小于砝碼和砝碼盤的重力，只有時，小車受到的拉力才近似等于mg，，從而減小誤差。

（2）[3]由逐差法可得小車的加速度

將

代入可得。

（3）[4]由題圖結合牛頓第二定律有，可得

則圖象斜率，可得小車的質量。