解题思路:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板的左端适当垫高,沙桶的总重力要远小于小车的重力,可使小车的合力近似等于沙桶总重力来测量.
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
(1)设小车的质量为M,沙桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:F拉=[mg
1+
m/M]
当m<<M时,即当沙桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于沙桶的总重力.
这样做的目的是小车所受合外力大小等于(或约等于)mg.
(2)运用光电门测量瞬时速度:
v1=[d
t1=0.2m/s
v2=
d
t2=0.4m/s
小车的加速度大小a=
v22
−v21/2L]=0.15m/s2
故答案为:(1)小车所受合外力大小等于(或近似等于)mg
(2)0.15
点评:
本题考点: 测定匀变速直线运动的加速度.
考点点评: 对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.
这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决.