Question

2．某同學(xué)用如圖1所示的裝置“探究牛頓第二定律．”

（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，計(jì)時(shí)器最好選用（填“電磁”或“電火花”）電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)需要將長(zhǎng)木板的右端墊高，直到在沒(méi)有沙桶拖動(dòng)下，小車(chē)拖動(dòng)穿過(guò)計(jì)時(shí)器的紙帶時(shí)能做勻速直線運(yùn)動(dòng)．應(yīng)在釋放小車(chē)之前（填“之前”或“之后”）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．
（2）在砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量條件下，可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．在保持小車(chē)的質(zhì)量不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系．
（3）在“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度a和力F的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)的a-F的圖象，其原因是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡不夠．

Answer 1

分析 ①本實(shí)驗(yàn)中要求用沙和沙桶的拉力等效代替繩子的拉力，故應(yīng)保證小車(chē)受到的摩擦力為零；
②在砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況下，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砂桶受到的重力；實(shí)驗(yàn)要注意控制變量法的應(yīng)用；
③根據(jù)圖象的性質(zhì)及牛頓第二定律進(jìn)行分析，明確圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因

解答 解：①電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力較小，應(yīng)選用電火花式的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
實(shí)驗(yàn)中要研究牛頓第二定律，為了能有效控制拉力的大小，應(yīng)通過(guò)右側(cè)墊高的方法使小車(chē)受到的摩擦力與重力的分力相互平衡；平衡的依據(jù)就是在小車(chē)沒(méi)有沙桶控制下，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先開(kāi)電源再放小車(chē)；
②砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件下，可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力近似等于沙和沙桶的總重力；
探究加速度與合力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制小車(chē)的質(zhì)量不變，改變拉力大小，看加速度與力間有什么關(guān)系；
③由圖可知，在拉力較大時(shí)才能出現(xiàn)加速度，說(shuō)明沒(méi)有平衡摩擦力或平衡不夠；
故答案為：（1）電火花；勻速直線運(yùn)動(dòng)；之前；（2）砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，小車(chē)的質(zhì)量；（3）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡不夠．

點(diǎn)評(píng) 解決本題要知道驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，要會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能根據(jù)打出的紙帶求出物體的加速度、物體的瞬時(shí)速度、動(dòng)能增加量、合力的功等．