Question

20．如圖1所示，小車、打點計時器等器材置于高度可調節的長木板上．
（1）在驗證牛頓第二定律的實驗中，除打點計時器（附紙帶、復寫紙）、小車（其上可放置砝碼）、細線、鉤碼（質量已知）、附滑輪的長木板、導線外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有ACE．（填寫序號）
A．電壓合適的50Hz交流電源     
B．電壓可調的直流電源
C．刻度尺    
D．秒表    
E．天平
實驗時通過改變砝碼的質量，可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；通過小車的質量，可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系．
（2）在驗證牛頓第二定律的實驗中，若平衡摩擦力時，長木板的一端調節過高，使得傾角偏大，則所得到如圖2的a-F關系圖象為C．（a是小車的加速度，F是細線作用于小車的拉力）

Answer 1

分析 （1）根據牛頓第二定律的實驗原理可知實驗中需要的器材；
（2）會分析加速度時間圖象，并能根據圖象判定實驗中出現的誤差原因；

解答 解：（1）實驗中通過打點計時器找出物體運動的位移和時間，通過對紙帶的處理得出加速度；
故實驗中需要用小車、打點計時器、紙帶、砝碼、小桶、繩子、導線；用天平測量物體的質量，刻度尺測量長度；
電源應采用50Hz交流電流，打點計時器本身可以記錄時間，所以不需要秒表，故需要ACE；
該實驗采用控制變量法進行實驗，實驗時通過改變鉤碼的質量，可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；通過在小車上添加鉤碼的個數來改變小車的質量，可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系．
（2）若平衡摩擦力時，長木板的一端調節過高，使得傾角偏大，小車的重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，則在加鉤碼前，小車能有加速度，所以則所得到圖象縱坐標的截距不為0，則圖2的a-F關系圖象為C．
故答案為：（1）ACE；砝碼的質量；小車的質量；（2）C．

點評 本題考查驗證牛頓第二定律的實驗內容；對于實驗題要注意實難的原理的把握，根據原理即可分析實驗的過程、儀器而數據分析；要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．