Question

6．（1）如圖所示為某些同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象，下列說法中正確的是AD

A．形成圖①的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
B．形成圖②的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
C．形成圖③的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
D．形成圖④的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
（2）上述實驗中砂和桶的總質(zhì)量m和車與砝碼的總質(zhì)量M間必須滿足的條件是M?m．實驗中打出的紙帶如圖所示．相鄰計數(shù)點間的時間是0.1s，圖2中長度單位是cm，由此可以算出小車運動的加速度是0.46m/s²．

Answer 1

分析 （1）a-F圖象時縱軸有截距是平衡摩擦力時長木板傾角過大，橫軸有截距是平衡摩擦力時長木板傾角過小；
（2）實驗中認(rèn)為用沙和桶的總重力充當(dāng)小車的合力，據(jù)此分析二者質(zhì)量該滿足的關(guān)系，根據(jù)勻變速直線運動的推論計算小車運動的加速度．

解答 解：（1）A、由圖可知，當(dāng)F=0時，a≠0，所以沒有作用力時，小車已經(jīng)有加速度，原因可能是平衡摩擦力時長木板傾角過大，故A正確；
B、圖象在a軸上有截距，這是平衡摩擦力時長木板的傾角過大造成的，故B錯誤；
C、由圖可知，當(dāng)F≠0時，a=0，原因可能是平衡摩擦力時長木板傾角過小，故C錯誤；
D、a-$\frac{1}{M}$圖象在$\frac{1}{M}$軸上有截距，這是平衡摩擦力時長木板的傾角過小造成的，故D正確；
故選：AD．
（2）小車在砂桶的拉力作用下做勻加速直線運動，繩的拉力略小于砂和砂桶的重力，小車的加速度越小，繩的拉力越接近砂和砂桶的重力mg，
只有m?M時才滿足運動時的加速度很小，即認(rèn)為砂和桶的總重mg為對小車的拉力．
s₄-s₁=3aT²
a=$\frac{s4-s1}{3T2}$=$\frac{?2.62-1.24?×10-2}{3×0.12}$m/s²=0.46 m/s²．
故答案為：（1）AD；（2）M?m，0.46．

點評 本題考查驗證牛頓第二定律試驗的誤差分析．做出的a-F圖象或者a-$\frac{1}{M}$圖象坐標(biāo)軸有截距的時候，不是平衡摩擦力不足就是平衡摩擦力過度；
在“驗證牛頓第二定律”的實驗用控制變量法，本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于勾碼質(zhì)量和拉力沿著平行于木板的方向的三重條件下，才能用勾碼重力代替小車所受的合力．