在利用右圖所示裝置進(jìn)行的“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中，為了使小車(chē)受到的合外力等于小沙桶和沙的總重力，通常采用如下兩個(gè)措施：（A）平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端下面墊一小木塊，Y反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到小車(chē)在小桶的拉動(dòng)下帶動(dòng)紙帶與小車(chē)一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（B）調(diào)整沙的多少：使沙及小沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M，在實(shí)際操作中一般取m約為M的1/100．請(qǐng)問(wèn)：
（1）以上哪一個(gè)措施中有何重大錯(cuò)誤？
（2）在改正了上述錯(cuò)誤之后，保持小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M不變．反復(fù)改變沙的質(zhì)量，并測(cè)得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車(chē)受到的合外力（小桶及砂的重量）與加速度的比值略大于小車(chē)和砝 碼的總質(zhì)量M，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么？
①
 

②
 
．
分析：在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車(chē)受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個(gè)措施：①平衡摩擦力：將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的作用下帶動(dòng)紙帶與小車(chē)一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M
解答：解：（1）（A）中平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)用小桶拉動(dòng)小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)讓小車(chē)自身下滑來(lái)平衡摩擦力即可．故選A．
（2）由于小車(chē)受到的實(shí)際拉力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時(shí)卻確認(rèn)為F=mg，結(jié)果導(dǎo)致測(cè)量值
mg
a
=M+m大于實(shí)際值
F
a
=M．
故答案為：（1）A（2）由于小車(chē)受到的實(shí)際拉力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時(shí)卻確認(rèn)為F=mg，結(jié)果導(dǎo)致測(cè)量值
mg
a
=M+m大于實(shí)際值
F
a
=M．
點(diǎn)評(píng)：“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)考查的知識(shí)點(diǎn)主要是：（1）實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題，可結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理記憶；（2）紙帶處理，一般求速度和加速度，速度找平均速度替代，加速度一般用逐差法．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

如圖甲所示為湯姆生在1897年測(cè)量陰極射線（電子）的比荷時(shí)所用實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽(yáng)極，電子從陰極發(fā)出后被電場(chǎng)加速，只有運(yùn)動(dòng)方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過(guò)，電子被加速后沿00’方向垂直進(jìn)人方向互相垂直的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的疊加區(qū)域．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)極板水平放置，電子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．已知圓形磁場(chǎng)的半徑為r，圓心為C．
某校物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用該裝置，進(jìn)行了以下探究測(cè)量：
第一步：調(diào)節(jié)兩種場(chǎng)的強(qiáng)弱．當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，使得電子恰好能夠在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)．
第二步：撤去電場(chǎng)，保持磁場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在磁場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α（CP與OO′下之間的夾角）．
求：（1）電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度；
（2）電子的比荷
e
m
；
（3）有位同學(xué)提出了該裝置的改造方案，把球形熒屏改成平面熒屏，并畫(huà)出了如圖乙的示意圖．已知電場(chǎng)平行金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，金屬板右則到熒屏垂直距離為L(zhǎng)2．實(shí)驗(yàn)方案的第一步不變，可求出電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度．第二步撤去磁場(chǎng)，保持電場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)屏上刻度可直接讀出電子偏離屏中心點(diǎn)的距離
.
O/Q
=y．同樣可求出電子的比荷
e
m
．請(qǐng)你判斷這一方案是否可行？并說(shuō)明相應(yīng)的理由．

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年北京市豐臺(tái)區(qū)高三（上）期末物理模擬試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲所示為湯姆生在1897年測(cè)量陰極射線（電子）的比荷時(shí)所用實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽(yáng)極，電子從陰極發(fā)出后被電場(chǎng)加速，只有運(yùn)動(dòng)方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過(guò)，電子被加速后沿00’方向垂直進(jìn)人方向互相垂直的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的疊加區(qū)域．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)極板水平放置，電子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．已知圓形磁場(chǎng)的半徑為r，圓心為C．
某校物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用該裝置，進(jìn)行了以下探究測(cè)量：
第一步：調(diào)節(jié)兩種場(chǎng)的強(qiáng)弱．當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，使得電子恰好能夠在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)．
第二步：撤去電場(chǎng)，保持磁場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在磁場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α（CP與OO′下之間的夾角）．
求：（1）電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度；
（2）電子的比荷；
（3）有位同學(xué)提出了該裝置的改造方案，把球形熒屏改成平面熒屏，并畫(huà)出了如圖乙的示意圖．已知電場(chǎng)平行金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，金屬板右則到熒屏垂直距離為L(zhǎng)2．實(shí)驗(yàn)方案的第一步不變，可求出電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度．第二步撤去磁場(chǎng)，保持電場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)屏上刻度可直接讀出電子偏離屏中心點(diǎn)的距離．同樣可求出電子的比荷．請(qǐng)你判斷這一方案是否可行？并說(shuō)明相應(yīng)的理由．

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