Question

【題目】如圖甲所示，力傳感器A與計算機系統相連，可獲得力隨時間變化的圖象。將力傳感器固定在水平桌面上，測力端通過輕繩與滑塊相連，調節傳感器高度使輕繩水平，質量為m＝1．5kg的滑塊放在較長的小車上，小車質量為M＝2．0kg。一根輕繩跨過光滑的輕質滑輪，一端連接小車，另一端系一空沙桶，調節滑輪使桌面上的輕繩水平，整個裝置處于靜止狀態，現開啟力傳感器，同時緩慢向空沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子．計算機系統顯示的力傳感器采集的F-t圖象如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2，則：

（1）滑塊與小車間的動摩擦因數μ=_______；若忽略小車與水平桌面間的摩擦，小車穩定運動的加速度a=_______m/s2；

（2）若實驗中傳感器測力端與滑塊間的輕繩不水平，左端略低一些，將會使動摩擦因數μ的測量值______（填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】（1）0．2 0．21

（2）偏大

【解析】試題分析：（1）由圖象可知，滑塊受到的滑動摩擦力為3N，由，可求得滑塊與小車間的動摩擦因素。由圖象可看出滑塊的最大靜摩擦力為N，則小車剛開始運動時沙和沙桶的總重力為N，可求得沙和沙桶的總質量kg，由于忽略小車和桌面間的摩擦，滑塊給小車的摩擦力3N，對小車、沙和沙桶整體列牛頓第二定律，可得出小車的加速度m/s2。

（2）若實驗中傳感器和滑塊之間輕繩左端略低一些，輕繩對滑塊有個向下的作用力，使滑塊對小車的壓力大于滑塊的重力，從而使滑動摩擦力變大，利用計算動摩擦因數時使結果偏大。