Question

“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分

“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析：（1）A图线不通过坐标原点的原因是______；（2）A图线上部弯曲的原因是______．（3）图丙一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=______（保留三位有效数字）．

Answer 1

（1）小车质量M一定时，其加速度a与合力F成正比，图象应该为一条经过坐标原点的直线；由于实验中用勾码的重力代替小车的合力，故不可避免的会出现系统误差，乙图中，由于小车受到摩擦阻力，其合力小于绳子的拉力，所以不经过坐标原点；
（2）同时，勾码加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，要使勾码重力接进小车所受的拉力，只有让小车质量远大于勾码质量，否则，会出现乙图中的弯曲情况；
（3）每相邻两计数点间还有4个打点，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
由△x=at²可知，加速度：a=

x4?x1+x5?x2+x6?x3

9t2

，代入实验数据解得：a=0.497m/s²；
故答案为：（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（2）未满足钩码质量m远小于小车质量M；（3）0.497m/s²．