Question

在做牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時：
（1）如圖是某同學(xué)得到的一條紙帶，從0點(diǎn)開始每5個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的先后順序依次編號為1、2、3、4、5、6，測得x₁=5.18cm，x₂=4.40cm，x₃=3.62cm，x₄=2.78cm，x₅=2.00cm，x₆=1.22cm．根據(jù)紙帶求得小車的加速度為

-0.80

m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 

（2）在實(shí)驗(yàn)中另一同學(xué)得不出當(dāng)小車的質(zhì)量一定時加速度a與作用力F成正比的正確圖線，而是得出下列圖線．請分別說出得出圖中A、B、C三種圖的原因．

①得到A圖的原因

平衡摩擦力時，軌道傾角過大

．
②得到B圖的原因

平衡摩擦力不夠，或未平衡摩擦力

．
③得到C圖的原因

未滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂、桶總質(zhì)量

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
（2）①A圖象表明在小車的拉力為0時，合外力大于0，說明平衡摩擦力過度．
②B圖象說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
③當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，否則圖象將會發(fā)生彎曲．

解答：解：（1）打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為0.02s，所以相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為：T=5×0.02=0.1s．
根據(jù)逐差法有：
a=

(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)

(3T)2

=-0.80m/s2，負(fù)號表示與運(yùn)動方向相反．
（2）①A圖象表明在小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過渡，即平衡摩擦力時，軌道傾角過大．
②B圖象說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒有將長木板的末端抬高或抬高不夠．
③該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂、桶總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，隨著F的增大，即隨著鉤碼質(zhì)量增大，逐漸的鉤碼質(zhì)量不再比小車質(zhì)量小的多，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．
故答案為：（1）0.80
（2）①平衡摩擦力時，軌道傾角過大
②平衡摩擦力不夠，或未平衡摩擦力
③未滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂、桶總質(zhì)量

點(diǎn)評：（1）本題借助實(shí)驗(yàn)考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．
（2）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含義．