Question

用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律（交流电频率为50Hz）：（一）如图乙所示是某同学通过实验得到的一

用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律（交流电频率为50Hz）：（一）如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上．（1）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是______A．时间间隔 B．加速度 C．瞬时速度 D．平均速度（2）根据图乙可知，打下E点时小车的速度为______m/s．小车的加速度为______m/s2．（计算结果均保留两位有效数字）（二）另一同学在该实验中得到如下一组实验数据（表中F表示细线对小车的拉力，a表示小车的加速度）：F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/ms-20.250.580.901.201.53（1）请在图丙所示的坐标系中画出a-F图线；（2）根据图表分析，实验操作中存在的问题可能是______（填字母序号）A、没有平衡摩擦力B、平衡摩擦力时木板倾角过小C、平衡摩擦力时木板倾角过大D、小车质量太大 E、砂桶和砂的质量太大．

Answer 1

（1）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是时间间隔，不能直接得出速度、加速度与平均速度，故选A；
（2）每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则t=0.02×5=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：v_E=

xDF

2t

=

0.040

2×0.1

=0.20m/s．
设两个计数点之间的位移分别为：s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆，由图可知：s₁=0.005m；s₂=0.01m；s₃=0.015m；s₄=0.018m；s₅=0.022m；s₆=0.026m，
根据作差法得：a=

s4+s5+s6?s3?s2?s1

9t2

，代入数据解得：a=0.41m/s²．
（二）（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，a-F图线如图所示．

（2）图线不经过原点，且F不为零时，加速度为零．可知没有平衡摩擦力，或斜面的倾角过小（平衡摩擦力不足）．故A、B正确．故选：AB．
故答案为：（一）（1）A；（2）0.20；0.41；（二）（1）图象如图所示；（2）AB．