Question

【題目】某實驗小組成員用如圖甲所示的裝置探究加速度與力之間的關系。水平桌面上裝有固定的位移傳感器接收器，小車上裝有位移傳感器發射器。繞過安裝在桌子邊緣定滑輪的細線一端連接在小車上，另一端懸掛鉤碼，小車和定滑輪之間的繩子水平，開始時小車靠近位移傳感器接收器，接通傳感器電源，釋放小車，傳感器每隔Δt時間記錄一次小車與位移傳感器接收器之間的距離了，記錄鉤碼的質量m，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為g.

(1)選取傳感器記錄的連續5組距高數據： ，由此可求得小車運動的加速度為_________。

(2)改變鉤碼的質量，重復上述實驗，獲得多組小車加速度a，以相應的鉤碼重作為小車受到的繩的拉力F，作出a-F圖象如圖乙所示，由圖可知，小車運動過程中與桌面的摩擦力大小為_______，若m不斷增大，圖乙中曲線部分不斷延伸，那么加速度a趨向值為_________。

Answer 1

【答案】 g

【解析】(1)根據推論， ，可得：a=；

(2)根據實驗裝置可知,本實驗沒有平衡摩擦力,所以當F=F0時,a=0,則小車與桌面的摩擦力大小為f=F0.

根據牛頓第二定律：mgf=（m+M）a, 若m不斷增大，趨近于無窮大時，摩擦力可以忽略,總質量近似等于m，加速度a趨向值為g。