Question

14．某同学用下面的装置测量小车与木板间的摩擦力．A为小车，质量为100g，B为电火花计时器（接50Hz的交流电），C为小盘，D为一端带有定滑轮的水平放置的长方形木板，小车运动过程中的加速度可通过纸带上打出的点求出．

（1）实验中，若认为小车受到的拉力等于盘和砝码的重力，会对实验结果产生较大的影响，故在该实验中要求实验原理上消除由此产生的系统误差．这样在实验中，小盘（含其中砝码）的质量不必（填“必须”或“不必”）满足远小于小车质量的条件；
（2）某次实验中，盘和其中砝码的总质量为50g，得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为1.2m/s²．此时，小车受到的摩擦力为0.32N．

Answer 1

分析 根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度，对整体分析，结合牛顿第二定律求出小车所受的摩擦力．

解答 解：（1）小盘（含其中砝码）的重力与小车所受的摩擦力之差为整体的合力，对整体分析，求出摩擦力的大小，所以实验中小盘（含其中砝码）的质量不必满足远小于小车质量的条件．
（2）因为连续相等时间内的位移之差△x=12mm，根据△x=aT²得加速度为：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{12×1{0}^{-3}}{0.01}=1.2m/{s}^{2}$，
对整体分析，根据牛顿第二定律得：mg-f=（M+m）a，解得：f=mg-（M+m）a=0.5-0.15×1.2N=0.32N．
故答案为：（1）不必；（2）1.2，0.32

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解加速度，注意本题研究的对象为整体，不需要满足小盘（含其中砝码）的质量远小于小车的质量．