Question

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：

(1)通過研究實(shí)驗(yàn)得出如圖乙所示的a-F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時，木板與水平桌面的夾角________（選填偏大或偏小）.

(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動過程中所受的拉力______________砝碼和盤的總重力.（填大于、小于或等于），為了便于探究、減少誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足_________的條件.

(3)該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為f，A、B、C、D、E、F、G，是紙帶上7個連續(xù)的實(shí)際打點(diǎn)，用刻度尺測出xAD和xDG，則小車加速度表達(dá)式a=__________（用xAD、xDG和f表示）.

Answer 1

【答案】偏大 小于

【解析】

(1)由圖乙所示圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，即當(dāng)拉力為零時已經(jīng)產(chǎn)生加速度，小車所受的合力大于沙桶的重力，這是由于平衡摩擦力時木板傾角偏大，平衡摩擦力過大造成的．

(2)小車運(yùn)動過程中，砝碼和盤向下做加速運(yùn)動處于失重狀態(tài)，砝碼和盤對細(xì)線的拉力小于其重力，小車在運(yùn)動過程中受到的拉力小于砝碼和盤的總重力；當(dāng)小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼和盤總質(zhì)量m時可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼和盤的重力.

(3)由勻變速直線運(yùn)動的判別式可知，，而，解得：加速度.