Question

用图（a）的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作．回答下列问题：

（1）实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________________________________。

（2）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是_______（填字母序号）．

A．取下砂和砂桶     

B．在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动

C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开

D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度

（3）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是_______________．

Answer

绳中的拉力（近似）等于砂和砂桶重力之和 AD 平衡摩擦力过度

【解析】（1）当小车质量远大于砂和砂桶质量之和时可以近似认为：小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力。
（2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，应该平衡摩擦力，正确的操作应该是在没有定滑轮的一端把长木板垫起适当角度，细绳的另一端不能悬挂砂和砂桶，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动,故AD正确。
（3）由图象可知，对应的表达式为： ；则说明图线在纵轴上截距不为零说明在没有施加拉力的情况下，物体已经具有加速度，即物体的斜面倾角过大,即平衡摩擦力过度。