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(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)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(mǎn)足     時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)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(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車(chē)及車(chē)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(xiàn)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是                 ．

(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了各自得到的a－F圖線(xiàn)，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(huà)出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車(chē)下滑的加速度a=           。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

 

Answer 1

【答案】

（1）M?m；（2） ；（3）平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大

（4）兩小車(chē)及車(chē)上砝碼的總質(zhì)量不同       （5）a=1.58m/s²

【解析】

試題分析：（1）若認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力，應(yīng)不考慮盤(pán)及盤(pán)中砝碼受到的合力，即M與m的大小關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足M?m。

（2）由知，保持盤(pán)及盤(pán)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(méi)有力時(shí)小車(chē)就有了加速度，說(shuō)明該同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大。

（4）由圖像知，圖像的斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，兩圖線(xiàn)斜率不同，說(shuō)明兩小車(chē)及車(chē)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(huà)出，知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s，由把數(shù)據(jù)統(tǒng)一成國(guó)際單位代入得到。

考點(diǎn)：“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)原理，a-F圖像，據(jù)紙帶求加速度

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。