Question

2．用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．
①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：
（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，輕推（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．

（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”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間距均勻，平衡摩擦力才完成．
②某同學(xué)實驗時得到如圖（c）所示的a-F圖象，則該同學(xué)驗證的是：在小車的質(zhì)量一定條件下，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)系實驗，小車受到的合力等于砂與砂桶的重力，實驗前需要平衡摩擦力；平衡摩擦力時木板傾角要適當(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，否則會導(dǎo)致過平衡摩擦力，時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，取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，輕推小車，若小車拖著紙帶做勻速直線運動，則摩擦力得到平衡．
從紙帶上看出，相等時間內(nèi)位移越來越大，知小車做加速運動，需減小木板的傾角，直至小車做勻速直線運動，當(dāng)紙帶上打出的點跡間隔均勻，說明小車做勻速直線運動．
（2）該實驗中使用了控制變量法，使用在探究a與F的關(guān)系時，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）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．

點評 本題考查了實驗注意事項，實驗前要平衡摩擦力，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誤的．