在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,為了提高實驗的準確性,盡可能的減小實驗誤差,在實驗時要滿足一些條件.比如,小車的質(zhì)量為M,用于產(chǎn)生拉力的沙子和桶的質(zhì)量為m,實驗中應滿足________;或者采取一些必要的手段,如在實驗前應把長木板的一端墊起適當?shù)母叨,目的是為了________.

m<<M    用小車的重力沿斜面的分量平衡摩擦力
分析:對整體來說mg=(m+M)a,認為繩子的拉力等于物體所受合外力即T=≈Mg.由于我們認為繩子的拉力約等于沙子和桶的重力,故應該平衡滑動摩擦力,使物體的重力沿斜面的分量平衡物體下滑過程中受到的滑動摩擦力.
解答:以整體為研究對象可得mg=(m+M)a
則繩子的拉力T=M=
在實驗中我們認為T=mg
故m+M≈M
即m<<M.
由于我們認為繩子的拉力約等于沙子和桶的重力,故應該平衡滑動摩擦力,即把長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋刮矬w的重力沿斜面的分量平衡物體下滑過程中受到的滑動摩擦力.
故本題的答案為:M>>m;用小車的重力沿斜面的分量平衡摩擦力.
點評:本實驗的原理:認為繩子的拉力等于物體所受合外力即T=≈Mg,這是我們解決此類問題的關(guān)鍵.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖1所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置,在圖示狀態(tài)下,開始做實驗,該同學有裝置和操作中的主要錯誤是:

a.
長木板右端未墊高以平衡摩撩力
長木板右端未墊高以平衡摩撩力
b.
電源應改用6V交流電源
電源應改用6V交流電源

c.
牽引小車的細線沒有與木板平行
牽引小車的細線沒有與木板平行
 d.
開始實驗時,小車離打點計時器太遠
開始實驗時,小車離打點計時器太遠

(2)在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量,通常采用如下兩個措施:
(A)平衡摩擦力:將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊,反復移動木塊的位置,直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動;
(B)調(diào)整沙的多少,使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M,請問:
①以上哪一個措施中有何重大錯誤?
A
A

②在改正了上述錯誤之后,保持小車(包括砝碼)質(zhì)量M不變,反復改變沙的質(zhì)量,并測得一系列數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力(小桶及砂重量)與加速度的比值略大于小車(包括砝碼)質(zhì)量M,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑,打點計時器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么?
由于小桶及砂的失重,拉小車的合外力F<mg,而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理.因此,M=
F
a
mg
a
由于小桶及砂的失重,拉小車的合外力F<mg,而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理.因此,M=
F
a
mg
a

(3)某一同學在“驗證牛頓第二定律”的實驗數(shù)據(jù)處理中作出了如圖2的圖象,形成這個圖象的原因是平衡摩擦力時長木板傾角
過小
過小
、沙子
太多
太多
.(填“過大”、“過小”、“太多”、“太少”)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

在驗證牛頓第二定律實驗中,我們先保持小車質(zhì)量m不變,研究加速度a與力F的關(guān)系,再保持F不變,研究a與m的關(guān)系…,這種實驗方法叫
控制變量法
控制變量法
.某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a與F的圖象如圖所示,圖中的圖象與橫軸的差距較大,明顯超出誤差的范圍,原因是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出.

①當M與m的大小關(guān)系滿足
m《M
m《M
時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力.
②在驗證牛頓第二定律的實驗中,下列做法錯誤的是
CD
CD

A.平衡摩擦力時,應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力時,應將裝砂的小桶用細繩繞過滑輪.
C.實驗時先放開小車,再接通打點計時器電源.
D.小車運動的加速度可用天平測出M及m后直接用公式a=mg/M求出.
③在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定時,探究加速度與所受合力的關(guān)系時,由于平衡摩擦力時操作不當,兩位同學得到的a-F關(guān)系分別如圖2所示. 其原因分別是
沒有平衡摩擦力或
沒有平衡摩擦力或
、
平衡摩擦力不足
平衡摩擦力不足

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

在驗證牛頓第二定律的實驗中,下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,下列說法不正確的一項是
D
D

A、實驗用砂和砂桶的總重力代替小車的拉力,要求小車包括砝碼的質(zhì)量要遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量.
B、曲線I可能是平衡摩擦力過度
C、曲線II可能是平衡摩擦力不足
D、繩子不一定要和木板平面平行.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案