Question

在用如图所示的装置研究牛顿第二定律实验中，为使得小车（质量为M）所受的合力等于细绳对小车的拉力F，操作中必须

平衡摩擦力

，方法是

长木板下方垫一个小木块

，细绳对小车的拉力F与小盘和沙的重力mg（m为小盘和沙的质量）的关系是F

＜

mg，为使细绳对小车的拉力F近似等于小盘和沙的重力mg，必须满足

M＞＞m

，实验中其中一条纸带如图所示，通过这条纸带得到的加速度为

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]?f2

225

（交流电源频率为f，图中相邻两个计数点间还有四个点未标出）．

Answer 1

分析：研究牛顿第二定律实验中，为使得小车所受的合力等于细绳对小车的拉力F，操作中必须平衡摩擦力；当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力．纸带的加速度需要求出加速度的平均值，即使用逐差法．

解答：解：①研究牛顿第二定律实验中，为使得小车所受的合力等于细绳对小车的拉力F，操作中必须平衡摩擦力，方法是长木板下方垫一个小木块，然后将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．
②在实验在小车与小盘和沙组成了一个系统，它们的加速度：a=

mg

m+M

＜

mg

M

，即小盘与沙对小车的拉力小于它们的重力，当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力．
③纸带的加速度需要求出加速度的平均值，即使用逐差法：a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9(5× 1 f )2

=

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]?f2

225

故答案为：平衡摩擦力，长木板下方垫一个小木块，＜，M＞＞m，

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]?f2

225

点评：对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．