解:(1)砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力;
探究加速度與合力的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制小車的質(zhì)量不變,改變拉力大小,看加速度與力間有什么關(guān)系.
(2)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02s×5=0.1s;小車做勻變速運(yùn)動(dòng),小車的加速度:
a=
=
=
≈0.95m/s
2,
打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為V
B=
=
=
≈1.0m/s;
(3)砂桶對小車所做的功,轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能,功的大小等于小車動(dòng)能的變化量,
拉力的功W=mg(h
C-h
D),在從C到D的過程中,小車動(dòng)能的變化為
Mv
D2-
Mv
C2,
實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)是:mg(h
C-h
D)=
Mv
D2-
Mv
C2;
故答案為:(1)砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的;小車質(zhì)量;
(2)0.95;1.0;(3)mg(h
C-h
D)=
Mv
D2-
Mv
C2.
分析:(1)在砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂桶受到的重力;實(shí)驗(yàn)要注意控制變量法的應(yīng)用.
(2)做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度;
做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位于之差是定值,△x=at
2,據(jù)此求出紙帶的加速度.
(3)圖示裝置中,砂桶的拉力對小車做功,使小車的動(dòng)能增加,合外力做的功,等于小車動(dòng)能的增加.
點(diǎn)評:要知道驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),要會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能根據(jù)打出的紙帶求出物體的加速度、物體的瞬時(shí)速度.