Question

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是________________，且沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_________________。

(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶上打出一系列小點(diǎn)：

上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率50Hx)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=____________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】平衡摩擦力； 沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量； 0.50

【解析】

(1)沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對(duì)沙和沙桶，有mgT=ma

對(duì)小車，有T=Ma

解得

T=mg

故當(dāng)M>>m時(shí)，有T≈mg

小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，可以將長(zhǎng)木板的一段墊高；

故首先要平衡摩擦力，保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；

(2) 因?yàn)槊肯噜弮捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，所以計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為嚄s。

根據(jù)逐差法：m/s2=0.50m/s2.