某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:

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  • 解题思路:(1)根据实验的原理确定测量的物理量,从而确定所需的器材.

    (2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体匀加速直线运动的加速度.

    (3)图3表明在小车的拉力为0时,小车有加速度,即合外力大于0,说明平衡摩擦力过度;当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,否则图象将会发生弯曲.

    (1)在实验中,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表.上述器材中不必要的为C.

    (2)B点的速度等于AC段的平均速度,则有:vB=

    x2

    2T=

    0.1359

    0.2=0.680m/s,

    根据△x=aT2得:a=

    x2−2x1

    T2=

    0.1359−0.0599−0.0599

    0.01=1.61m/s2,

    (3)由图象可知小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即木板与水平面的夹角太大,故ABD错误,C正确.

    故选:C.

    该实验中当小车的质量远大于钩码质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,随着F的增大,即随着钩码质量增大,逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多,因此会出现较大误差,图象会产生偏折现象,故BCD错误,A正确.

    故选:A.

    故答案为:(1)C;(2)0.680;1.61;(3)C;A

    点评:

    本题考点: 验证牛顿第二运动定律.

    考点点评: 解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,然后结合物理规律去解决实验问题,会通过纸带求解瞬时速度和加速度.