解题思路:(1)明确从对小车受力分析不难得出若使小车受到的合力等于绳子的拉力就必须首先平衡摩擦力;若要使绳子拉力等于沙桶的重力则必须满足小车质量远大于沙桶的总质量.
(2)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
(1)若使小车受到的合力为绳子的拉力,对小车受力分析可知应进行平衡摩擦力,即应采取①:将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;
若使绳子拉力等于沙桶的重力,应采取②:小车质量远大于沙桶的总质量.
(2)利用匀变速直线运动的推论得:
vA=
s3+s4
2T=
0.0833+0.0895
0.2=0.864m/s.
由于相邻的计数点间的位移之差不等,故采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=[1/3](a1+a2+a3)
小车运动的加速度计算表达式为a=
s6+s5+s4−s3−s2−s1
9T2
代入数据得a=0.640m/s2.
故答案为:(1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力; ②小车质量远大于沙桶的总质量;(2)0.864;0.640
点评:
本题考点: 验证牛顿第二运动定律.
考点点评: 对牛顿第二定律实验应明确平衡摩擦力和要求小车的质量远大于沙桶总质量的含义;要注意单位的换算和有效数字的保留.能够运用逐差法求解加速度.