Question

如图所示的装置用来验证牛顿第二定律，水平桌面上有一个右端带有小滑轮的长木板，木板上的小车顶端带有凹槽，小车右端固定有遮光条，桌子上固定两个光电门G₁和G₂可以记录小车通过两个光电门所用时间。

(1)已知小车的质量大约为一个钩码的质量的4倍，因此本实验中（开始右边有4个钩码）小车开始运动后绳子的拉力_______（填写“能”或“不能”）近似等于右边钩码的总重力。

(2)该同学在绳子上连接一个力的传感器，如果有了力的传感器，需要平衡摩擦力吗？_______（填“需要”或“不需要”）

(3)该同学在连有传感器条件下，按要求组装并调整好实验装置，开始试验，把小车放在第一个光电门处，从静止开始释放，记录小车经过两个光电门的时间t，以及拉力F。保持两个光电门距离不变，改变钩码个数，重复试验，记录多组F和t。若以F为横轴，以_______为纵轴所得图像为过原点的直线，则达到实验目的。

Answer

不能 需要平衡摩擦力

【解析】

(1)[1]不能，因为在运动中绳子拉力近似等于钩码重力的条件是小车的质量远大于钩码总质量。

(2)[2]需要平衡摩擦力，有了力的传感器只是知道了拉力大小。平衡了摩擦力，拉力才等于合力。

(3)[3]，因为从静止开始计时，则：

所以

同时根据牛顿第二定律可知小车的加速度

所以

当x和m一定时，与F成正比。