Question

14．用圖（a）的裝置“驗(yàn)證牛頓第二定律”時有兩個“巧妙”的設(shè)計(jì)，一是要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量之和；二是對小車要進(jìn)行“平衡摩擦力”操作．

回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)要求“小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量之和”的目的是小車所受拉力近似等于砂和砂桶的總重力．
（2）對小車進(jìn)行“平衡摩擦力”操作時，下列必須進(jìn)行的是AC（填字母序號）．
A．取下砂和砂桶
B．在空砂桶的牽引下，輕推一下小車，小車能做勻速直線運(yùn)動
C．小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶做勻速運(yùn)動
D．把長木板有定滑輪的一端墊起適當(dāng)高度
（3）在滿足實(shí)驗(yàn)條件下，某同學(xué)得到了如圖（b）的圖線（M為小車和砝碼的總質(zhì)量），圖線在縱軸上截距不為零的原因是長木板傾角過大（選填“長木板傾角過大”或“長木板傾角偏小”）．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，先控制小車的質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系，再控制砂和砂桶的總重力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系．
當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶和砂的總質(zhì)量時，細(xì)線的拉力等于砂桶和砂的總重力大小．
實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力過度，則a-F圖象在縱軸上有截距．

解答 解：（1）當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量之和時可以近似認(rèn)為：小車所受拉力近似等于砂和砂桶的總重力．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，我們認(rèn)為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，應(yīng)該平衡摩擦力，正確的操作應(yīng)該是在沒有定滑輪的一端把長木板墊起適當(dāng)角度，細(xì)繩的另一端不能懸掛砂和砂桶，輕推一下小車，小車能做勻速直線運(yùn)動．故AC正確，BD錯誤；
故選：AC．
（3）由圖象可知，對應(yīng)的表達(dá)式為：a=$\frac{1}{M}$F+a₀；則說明圖線在縱軸上截距不為零說明在沒有施加拉力的情況下，物體已經(jīng)具有加速度，即物體的斜面傾角過大；即平衡摩擦力過度；
故答案為：（1）小車所受拉力近似等于砂和砂桶的總重力；（2）AC；（3）長木板傾角過大．

點(diǎn)評 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問題．要學(xué)會應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．