Question

18．在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是刻度尺，精度是1mm；测量时间的工具是打点计时器；测量质量的工具是天平．实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是m＜＜M．实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是0.69m/s²．

Answer 1

分析 知道控制变量法研究物理量之间的关系，实验中认为用沙和桶的总重力充当小车的合力，据此分析二者质量该满足的关系，根据匀变速直线运动的推论计算小车运动的加速度．

解答 解：验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是毫米刻度尺，精度是1mm；
测量时间的工具是：打点计时器；则量质量的工具是：天平．
在验证牛顿第二定律实验中，砂和桶的总质量为M，车与砝码的总质量为m，
当m＜＜M时可以近似认为小车受到的拉力等于砂与桶的重力．
用相邻的两段位移之差△x=aT ²来算．如图两段位移中隔了一段，即相差2△x．
（2.62-1.24 ）×10^-2=3aT ²，
已知T=0.1 s
解得：a=0.46m/s²
故答案为：刻度尺； 1； 打点计时器；天平； m＜＜M；0.46

点评 在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于勾码质量和拉力沿着平行于木板的方向的三重条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力．