Question

一鸣同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律，其中打点计时器的打点周期为0.02s 。

（1）为了验证加速度与合外力成正比，必须做到_______

A．实验前要平衡摩擦力

B．每次实验都必须从相同位置释放小车

C．实验时拉小车的细绳必须保持与小车运动轨道平行

D．实验过程中，如拉力改变，则必须重新平衡摩擦力

（2）图乙为某次实验得到的纸带，纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度大小为a=_______m/s²(结果保留两位有效数字)

（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图丙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能有____。

A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）

B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）

C．盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M（即m<<M）

D．盘和重物的总质量m没有远小于车和砝码的总质量M

Answer

AC 0.64 BD

【解析】

（1）[1]A. 实验首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，故A正确；

B. 每次小车不需要要从同一位置开始运动，故B错误；

C. 要使绳子的拉力等于合力，则需要拉小车的细绳必须保持与轨道平行，故C正确；

D. 因为平衡摩擦力之后有

故

所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。

故选AC。

（2）[2] 因为每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔 ，设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，由逐差法公式可知

（3）[3]AB. 由图像可以知道小车的拉力为0时,小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大，故B正确A错误；

CD. 该实验中当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量的增大，钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象，故D正确C错误。

故选BD。