Question

5．如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．

①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：
（Ⅰ）若拉小車的細(xì)線與木板不平行，則應(yīng)該調(diào)節(jié)定滑輪直到細(xì)線與木板平行為止．取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推 （選填“靜止釋放”或“輕推“）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．
（Ⅱ）如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)減小 （選填“增大”或“減小”）木扳的傾角．反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔均勻，平衡摩擦力才完成．
②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)得到如圖（C）所示的a-F圖象，則該同學(xué)驗(yàn)證的是：在小車的質(zhì)量m條件下．加速度a與合力F成正比．

Answer 1

分析 1．探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)，小車受到的合力等于砂與砂桶的重力，實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力；平衡摩擦力時(shí)木板傾角要適當(dāng)，使小車沿斜面重力的分類等于摩擦力，斜面傾角不要過大，否則會(huì)導(dǎo)致過平衡摩擦力，時(shí)小車受到的合力大于砂與砂桶的重力，a-F圖象在縱軸上有截距．
2．根據(jù)圖象的意義，說明a一F的關(guān)系；
在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶及砝碼質(zhì)量的情況下，可以近似認(rèn)為小車受到的合力等于小桶與砝碼的重力，如果小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于小桶與砝碼的質(zhì)量，小車受到的合力明顯小于小桶與砝碼的重力，如果仍然認(rèn)為小車受到的合力等于小桶與砝碼的重力，則加速度與力不成正比，a-F圖象不是直線，而是一條曲線．

解答 解：（1）若拉小車的細(xì)線與木板不平行，則應(yīng)該調(diào)節(jié)定滑輪，使得繩子與木板平行；
平衡摩擦力時(shí)，取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，若小車拖著紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則摩擦力得到平衡．
從紙帶上看出，相等時(shí)間內(nèi)位移越來越大，知小車做加速運(yùn)動(dòng)，需減小木板的傾角，直至小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔均勻，說明小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）該實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量法，使用在探究a與F的關(guān)系時(shí)，質(zhì)量保持不變，即小車的重力一定；由圖（c）所示的a-F圖象可知，小車的加速度與所受拉力成正比．
故答案為：（1）定滑輪，輕推；減小，間距均勻，（2）小車的質(zhì)量一定，加速度a與合力F．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，以及過平衡摩擦力都是錯(cuò)誤的．