Question

1．（1）關于“驗證牛頓第二定律”實驗中驗證“作用力一定時，加速度與質量成反比”的實驗過程，以下做法中正確的是B
A．平衡摩擦力時，應將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通電源
D．可以利用天平測出砂桶和砂的質量m和小車質量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出加速度
（2）該同學在做“驗證牛頓第二定律”實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數據可算得小車的加速度a為0.19m/s²．（結果取兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．
平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．
操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車．
小車的加速度是通過打出來的紙帶求解出的加速度，不是用a=$\frac{mg}{M}$求出來的；
（2）根據實驗數據，應用勻變速直線運動的推論△x=at²可以求出加速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．故A錯誤．
B、平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，設木板與水平面間的夾角是θ，有：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．故B正確．
C、操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車．并且所有應用打點計時器的實驗都是這么做的．故C錯誤．
D、小車的加速度是通過打出來的紙帶求解出的加速度，不是用a=$\frac{mg}{M}$求出來的，故D錯誤；故選B；
（2）由勻變速直線運動的推論：△x=at²可知，加速度：a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{0.0404-0.0274-0.0072}{3×0．{1}^{2}}$≈0.19m/s²；
故答案為：（1）B；（2）0.19．

點評 我們要從實驗原理入手，去記憶實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點．對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．