Question

【題目】某學校實驗小組用圖①所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律（交變電流的頻率為50Hz）．

（1）如圖②所示是某小組在實驗中，由打點計時器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s，其中s1=4.31cm、s2=4.81cm、s3=5.33cm、s4=5.82cm、s5=6.30cm、s6=6.80cm，則打下A點時小車的瞬時速度大小是_____，小車運動的加速度的大小是_____m/s2（計算結果保留兩位有效數字）．

（2）為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細繩的拉力大小，須滿足的條件是鉤碼的總質量_____小車的總質量（填“大于”、“小于”、“遠大于”或“遠小于”）．

（3）另一小組在該實驗中得到了如圖所示的a﹣F的圖線．從圖中可以發現實驗操作中存在的問題可能是_____．

A．實驗沒有平衡摩擦力 B．實驗中平衡摩擦力時木板傾角過小

C．實驗中平衡摩擦力時木板傾角過大 D．實驗中小車質量太大

Answer 1

【答案】 0.56m/s 0.50 遠小于 AB

【解析】(1)利用勻變速直線運動的推論得：

由于相鄰的計數點間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度。

S6S3=3a1T2①

S5S2=3a2T2②

S4S1=3a3T2③

取平均值帶入數據解得： (2)對砂桶：mg-T=ma，

對小車：T=Ma，

聯立得: ，

由表達式可得，當砂桶、砂子質量遠小于小車質量時，T=mg。

（3）由該圖象可知，開始有外力F時，物體的加速度仍為零，因此該實驗操作中可能沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，故A.B正確，C. D錯誤。

故選：AB.