Question

【題目】在“探究牛頓運動定律”的實驗中，某小組選用如圖甲所示的實驗裝置，利用小車（可增減砝碼）、一端帶有滑輪的導軌、打點計時器和幾個已知質量的鉤碼進行實驗。

（1）圖乙是用頻率為50Hz交流電源的打點計時器得到的一條紙帶，相鄰兩計數點之間有四點未標出，由圖中的數據可得小車的加速度a= ________ m/s2。（結果保留三位有效數字）

（2）實驗小組保證小車和車中砝碼的總質量M一定，以測得的加速度a為縱軸，所掛鉤碼的總重力F為橫軸，作出的圖象如丙圖中圖線1所示，發現圖象不過原點，懷疑力F的測量不準確，他們將實驗進行改進，將一個力傳感器安裝在小車上，保證小車、砝碼及傳感器的總質量仍為M，直接測量細線拉小車的拉力F'，作a -F'圖象應如丙圖中圖線______（選填“2”或“3”），此圖線仍不過原點的原因是 ____。

Answer 1

【答案】0.195 2 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】

（1）根據，運用逐差法求加速度可得：

（2）力傳感器可以直接得出繩子拉力的大小，用鉤碼的重力表示繩子的拉力，盡管滿足鉤碼的質量遠小于小車的質量，但是繩子上的拉力還是小于鉤碼的重力的。所以對于圖象相同的拉力，用力傳感器測得的加速度偏大，所以作a -F'圖象應如丙圖中圖線的2。此圖線仍不過原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。