Question

用下图所示装置做“验证牛顿运动定律”的实验.安装和调整实验仪器时，需要进行的操作有：

 

（1）调整长木板左端滑轮高度，使牵引小车的细线与长木板板面平行，其目的是______________________.

（2）平衡摩擦力：把长木板的右端适当垫高，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器限位孔，使小车在不受细线拉力作用时能在木板上匀速运动.操作（1）（2）的目的是_________________________.

（3）在实验过程中，会通过改变砂桶中砂的多少来改变小车所受拉力，不能增加太多的砂，应使砂和砂桶的质量之和远小于小车的质量，这样做的目的是________________________________.

Answer

让小车所受力是恒力，能做匀变速直线运动 让细线对小车的拉力就是小车所受力的合力 能用砂和砂桶的总重力来近似表示细线的拉力

【解析】

考查实验“验证牛顿运动定律”。

[1]细线不跟长木板平行，小车运动过程中细线的拉伸方向会不断变化，小车所受力是变力，小车所做的运动不是匀变速直线运动，在本实验中只有小车做匀变速直线运动时，才能对纸带上的点进行分析，从而测出小车运动的加速度。

[2]验中为了方便，把细线对小车的拉力当作是小车所受力的合力，如果细线不与板面平行或没有平衡摩擦力，细线的拉力就不等于小车的合力。

[3]小车有加速度，砂和砂桶也就有加速度，对小车有

F=Ma，

对砂和砂桶有

mg－F′=ma，

而F=F′，联立以上公式得，显然细线的拉力不等于砂和砂桶的重力，但实验中没有其他办法测量出这个力，只能用砂和砂桶的重力来近似代替细线的拉力，要想使F≈mg，就得让，所以M要远大于m。