验证牛顿运动定律的实验中，平衡摩擦力时为什么不能挂小桶？ 我可以理解当桶中装沙子时，带着桶测量重力

Question

验证牛顿运动定律的实验中，平衡摩擦力时为什么不能挂小桶？
我可以理解当桶中装沙子时，带着桶测量重力更方便；但是如果时砝码与砝码盘，如果平衡摩擦力时带着砝码盘，那么合外力就是砝码重力，而砝码重力是确定的，连测量都不需要，同时这样还可以平衡掉绳子与滑轮间的摩擦。
为什么这样不行？

Answer 1

注意，这里的合外力就是纱筒及沙子的重力！这是一种在没有力传感器情况下的近似处理。你要是挂着桶再平衡，不是连加速度也没有了.....另外，我虽不知道滑轮的摩擦力如何处理，但应该是不可以通过简单的平衡给消除的。追答

还有，这里平衡的仅仅是小车的摩擦力

追问

我是指平衡摩擦力时带着砝码盘，做实验时再向里面加砝码

合外力就是砝码重力

平衡摩擦力时要带着纸带，目的是平衡掉打点计时器与纸带间的摩擦力，不仅仅是小车的摩擦力

追答

这样，我帮你详解一下

先忽略线，反正这里线和盘子的地位差不多

等一下我手写

你有QQ么，方便说一下

我突然发现这题创新度很高

与寻常的不一样

追问

谢谢，这道题我明白了。但是在常规的实验中，平衡摩擦力时为什么不能带着砝码盘？

追答

追问

我也觉得是“可以”，但题目一直说的是“不能”...有点迷惑，万一之后再遇到稍微创新点的题，不知道原理还是得错

追答

总之列式看一下本质是怎样的，高考绝对不会错，即使错了也是大部分人都错，你也没有过大的损失

追问

晚上问过老师了，他说如果带着盘平衡摩擦力，则有小车重力沿斜面向下的分力+盘重力=摩擦力；一旦加速，绳拉力不再等于盘重力，一部分摩擦力不能再被平衡

追答

还是不懂，你看我之前列的那两种情况的方程，在质量远远小于的情况下，拉力不就是盘内砝码的重力？

Answer 2

设m为砝码质量，M为小车质量。
在研究a和F的关系时，这样做没问题。F合=（Mgsina-uMgcosa-m盘g）+mg=0+mg=(m+M+m盘)a
但是，在研究a和M的时候，每次改变小车的质量M时，m砝码盘的重力导致每次都需要重新平衡小车消除摩擦力，比较麻烦。F合=Mgsina-uMgcosa-m盘g+mg≠mg=（m+M+m盘）a。所以每次都要平衡摩擦力。为了方便，干脆在平衡的时候不挂砝码盘了

Answer 3

你说的没问题，改变重物，不改变小车的实验里，如果把桶重算动力画图像的话，平衡时就不能带桶。如果按盘子重和砝码读数之和作为动力画图像时，平衡时就不能带盘子。只按砝码的读数算动力时，平衡时就应该带盘子，但是，假如摩擦力本身小于盘重的话，挂上盘子就匀加速了，总不能反方向垫高吧。
如果实验是重物不变，改变小车的质量，那就都不带。