Question

某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图1所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实

某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图1所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点．①图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=______m/s2 （保留两位有效数字），计数点2对应的速度大小v2=______m/s （保留两位有效数字）．②实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据a=FM计算出加速度．发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因．（至少写两点）______③另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为100g，细绳质量可忽略，则下列曲线最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数变化的是______





Answer 1

（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=0.1s，
利用△x=aT²得
a=

0.0368?0.0352

0.01

=0.16m/s²，
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：v₂=

0.0352+0.0368

2×0.1

=0.36m/s
（2）根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma
对M：F_拉=Ma
解得：F_拉=

mg

1+ m M

所以小车加速度a=

g

1+ M m

每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，即m增大，
所以描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化最为适合是D，
故答案为：①0.16；0.36
②存在摩擦阻力；绳的拉力小于钩码重力
③D