Question

【題目】某探究學習小組的同學欲探究“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，要完成該項實驗，則：

(1)實驗時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，實驗時首先要做的步驟是________________，且沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是_________________。

(2)實驗中得到一條紙帶上打出一系列小點：

上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點(圖中未標出，打點計時器頻率50Hx)，計數點間的距離如圖所示，根據圖中數據計算的加速度a=____________m/s2(保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】平衡摩擦力； 沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量； 0.50

【解析】

(1)沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mgT=ma

對小車，有T=Ma

解得

T=mg

故當M>>m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，可以將長木板的一段墊高；

故首先要平衡摩擦力，保證沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量；

(2) 因為每相鄰兩計數點間還有4個打點，所以計數點間的時間間隔為嚄s。

根據逐差法：m/s2=0.50m/s2.