Question

1．（1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車(chē)受到的合外力F，為了減少這種做法而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：
a．用小木塊將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力．
b．使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，目的是使拉小車(chē)的力近似等于砂桶的重力．
（2）該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí)，處理方案有兩種：
A．利用公式a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$計(jì)算；
B．根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$利用逐差法計(jì)算．
兩種方案中，你認(rèn)為選擇方案B比較合理．

Answer 1

分析 在實(shí)驗(yàn)中，為了減少這種做法而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，一要排除摩擦力的影響，二要砂桶的重力接近小車(chē)所受的合力．
由于做勻變速直線的物體在相等的時(shí)間內(nèi)位移總是相等．所以可借助于a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$利用逐差法計(jì)算加速度大�。�
如果沒(méi)有平衡摩擦力的話，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．

解答 解：（1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，她想用砂和砂桶的重力表示小車(chē)受到的合外力，由于保持F不變，研究a與M的關(guān)系．則當(dāng)質(zhì)量發(fā)生改變時(shí)，若沒(méi)有平衡摩擦力，則砂桶的重力就不再是小車(chē)所受的合力，所以必須平衡摩擦力．由于小車(chē)的加速運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)加速度，所以導(dǎo)致砂桶的重力大于拉小車(chē)的細(xì)線的拉力．當(dāng)砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，砂桶的重力接近拉小車(chē)的細(xì)線的拉力．為了減少這種做法而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：
a．把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力；
b．砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，目的是使拉小車(chē)的力近似等于砂桶的重力；
（2）由于做勻變速直線的物體在相等的時(shí)間內(nèi)位移總是相等．所以可借助于a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$ 利用逐差法計(jì)算加速度大小．故選B．
另一種方案不合理的理由是a方案必須要從初速度為零開(kāi)始研究．
故答案為（1）a．平衡摩擦力；b．砂桶的重力；（2）B

點(diǎn)評(píng) 由牛頓第二可得，當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶的質(zhì)量時(shí)，砂桶的重力就約等于小車(chē)的合力．由加速度與合力的圖象可知，斜率的大小表示物體的質(zhì)量大小，若圖線與縱軸有交點(diǎn)時(shí)，則說(shuō)明摩擦力沒(méi)有平衡或沒(méi)有平衡徹底；若圖線與橫軸有交點(diǎn)時(shí)，則說(shuō)明摩擦力平衡過(guò)度．