Question

【題目】如圖所示的裝置用來驗證牛頓第二定律，水平桌面上有一個右端帶有小滑輪的長木板，木板上的小車頂端帶有凹槽，小車右端固定有遮光條，桌子上固定兩個光電門G1和G2可以記錄小車通過兩個光電門所用時間。

(1)已知小車的質(zhì)量大約為一個鉤碼的質(zhì)量的4倍，因此本實驗中（開始右邊有4個鉤碼）小車開始運動后繩子的拉力_______（填寫“能”或“不能”）近似等于右邊鉤碼的總重力。

(2)該同學(xué)在繩子上連接一個力的傳感器，如果有了力的傳感器，需要平衡摩擦力嗎？_______（填“需要”或“不需要”）

(3)該同學(xué)在連有傳感器條件下，按要求組裝并調(diào)整好實驗裝置，開始試驗，把小車放在第一個光電門處，從靜止開始釋放，記錄小車經(jīng)過兩個光電門的時間t，以及拉力F。保持兩個光電門距離不變，改變鉤碼個數(shù)，重復(fù)試驗，記錄多組F和t。若以F為橫軸，以_______為縱軸所得圖像為過原點的直線，則達到實驗?zāi)康摹?/span>

Answer 1

【答案】不能 需要平衡摩擦力

【解析】

(1)[1]不能，因為在運動中繩子拉力近似等于鉤碼重力的條件是小車的質(zhì)量遠大于鉤碼總質(zhì)量。

(2)[2]需要平衡摩擦力，有了力的傳感器只是知道了拉力大小。平衡了摩擦力，拉力才等于合力。

(3)[3]，因為從靜止開始計時，則：

所以

同時根據(jù)牛頓第二定律可知小車的加速度

所以

當x和m一定時，與F成正比。