Question

（7分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題：

（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：

A．交流電源、導(dǎo)線

B．天平(含配套砝碼)

C．秒表

D．刻度尺

E．細(xì)線、砂和小砂桶

其中不必要的器材是         (填代號(hào))。

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖甲所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s，測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x₁=5.99cm、x₂=13.59cm，則在打下點(diǎn)跡B時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速度v_B=          m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=              m/s²。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是                                ，圖線在末端彎曲的原因是                               。

 

Answer 1

【答案】

（1）C （1分）（2）0.680  （1分）； 1.61  （2分）（3）平衡摩擦力過(guò)度       （1分）

 砂和小砂桶的總質(zhì)量m不遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M  （2分）

【解析】

試題分析：（1）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是一個(gè)計(jì)時(shí)裝置，所以不需要秒表（2）由圖中知T=0.1s,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，=0.680m/s，由知，，解得，由題中x₁=5.99cm、x₂=13.59cm，帶入上式解得a=1.61m/s²。

（3）由圖中知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0，說(shuō)明重力的分力產(chǎn)生了加速度，原因是平衡摩擦力過(guò)度，所以圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過(guò)度；以小車、砂和小砂桶整體為研究對(duì)象得：，以小車為研究對(duì)象得，聯(lián)立解得，當(dāng)時(shí)，在圖線中，F(xiàn)越大，mg越大，就越不滿足的條件，所以圖線在末端彎曲。

考點(diǎn)：驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的條件 實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) a-F圖象