Question

【題目】用下圖所示裝置做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn).安裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，需要進(jìn)行的操作有：

（1）調(diào)整長木板左端滑輪高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)線與長木板板面平行，其目的是______________________.

（2）平衡摩擦力：把長木板的右端適當(dāng)墊高，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，使小車在不受細(xì)線拉力作用時(shí)能在木板上勻速運(yùn)動.操作（1）（2）的目的是_________________________.

（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，會通過改變砂桶中砂的多少來改變小車所受拉力，不能增加太多的砂，應(yīng)使砂和砂桶的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這樣做的目的是________________________________.

Answer 1

【答案】讓小車所受力是恒力，能做勻變速直線運(yùn)動 讓細(xì)線對小車的拉力就是小車所受力的合力 能用砂和砂桶的總重力來近似表示細(xì)線的拉力

【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”。

[1]細(xì)線不跟長木板平行，小車運(yùn)動過程中細(xì)線的拉伸方向會不斷變化，小車所受力是變力，小車所做的運(yùn)動不是勻變速直線運(yùn)動，在本實(shí)驗(yàn)中只有小車做勻變速直線運(yùn)動時(shí)，才能對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行分析，從而測出小車運(yùn)動的加速度。

[2]驗(yàn)中為了方便，把細(xì)線對小車的拉力當(dāng)作是小車所受力的合力，如果細(xì)線不與板面平行或沒有平衡摩擦力，細(xì)線的拉力就不等于小車的合力。

[3]小車有加速度，砂和砂桶也就有加速度，對小車有

F=Ma，

對砂和砂桶有

mg－F′=ma，

而F=F′，聯(lián)立以上公式得，顯然細(xì)線的拉力不等于砂和砂桶的重力，但實(shí)驗(yàn)中沒有其他辦法測量出這個(gè)力，只能用砂和砂桶的重力來近似代替細(xì)線的拉力，要想使F≈mg，就得讓，所以M要遠(yuǎn)大于m。