Question

14．某同學(xué)用下面的裝置測(cè)量小車(chē)與木板間的摩擦力．A為小車(chē)，質(zhì)量為100g，B為電火花計(jì)時(shí)器（接50Hz的交流電），C為小盤(pán)，D為一端帶有定滑輪的水平放置的長(zhǎng)方形木板，小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度可通過(guò)紙帶上打出的點(diǎn)求出．

（1）實(shí)驗(yàn)中，若認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于盤(pán)和砝碼的重力，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，故在該實(shí)驗(yàn)中要求實(shí)驗(yàn)原理上消除由此產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差．這樣在實(shí)驗(yàn)中，小盤(pán)（含其中砝碼）的質(zhì)量不必（填“必須”或“不必”）滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件；
（2）某次實(shí)驗(yàn)中，盤(pán)和其中砝碼的總質(zhì)量為50g，得到的紙帶如圖所示，A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為1.2m/s²．此時(shí)，小車(chē)受到的摩擦力為0.32N．

Answer 1

分析 根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出加速度，對(duì)整體分析，結(jié)合牛頓第二定律求出小車(chē)所受的摩擦力．

解答 解：（1）小盤(pán)（含其中砝碼）的重力與小車(chē)所受的摩擦力之差為整體的合力，對(duì)整體分析，求出摩擦力的大小，所以實(shí)驗(yàn)中小盤(pán)（含其中砝碼）的質(zhì)量不必滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件．
（2）因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=12mm，根據(jù)△x=aT²得加速度為：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{12×1{0}^{-3}}{0.01}=1.2m/{s}^{2}$，
對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-f=（M+m）a，解得：f=mg-（M+m）a=0.5-0.15×1.2N=0.32N．
故答案為：（1）不必；（2）1.2，0.32

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解加速度，注意本題研究的對(duì)象為整體，不需要滿(mǎn)足小盤(pán)（含其中砝碼）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．