Question

测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究功与速度变化的关系”实验中要解决的一个重要问题，为此，某同学设计了如下实验方案：
A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将固定有定滑轮的长木板的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．
请回答下列问题：
（1）滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出的点的分布应该是

 

的（选填“等间距”或“不等间距”）．
（2）滑块在匀加速下滑过程中所受合外力的大小

 

钩码重力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析：该实验的关键是明确（1）平衡摩擦力后滑块受到的拉力才为合力，以及怎样通过纸带判断滑块做匀速直线运动；（2）只有满足钩码质量远小于滑块的质量，绳子拉力才可近似等于钩码的重力．

解答：解：（1）此实验平衡摩擦力后，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的．
（2）根据牛顿第二定律，对滑块应有mg-F=ma，可见由于a＞0，所以F小于mg．
故答案为：①等间距，②小于．

点评：明确实验原理是解决实验题的关键．本实验应理解为什么挂钩码前要首先平衡摩擦力，以及为什么要求钩码质量远小于滑块的质量．