Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得花滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們?cè)谲壍浪�平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．

（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“①”或“②”）；

（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=______kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______．

（3）使用本裝置時(shí)，應(yīng)將力傳感器的掛鉤位于________（選填“上端”或“下端”），力傳感器的示數(shù)始終_______（選填“大于”、“小于”或“等于”）重物與力傳感器重力之和。

Answer 1

【答案】（1）①； （2）0.5kg， 0.2； （3）上端， 小于。

【解析】

（1）由圖象①可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，說明該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高。所以圖線①是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。

（2）根據(jù)F=ma得a=F/m

所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)。

由圖形得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=0.5Kg

由圖形②得，在水平軌道上F=1N時(shí)，加速度a=0，

根據(jù)牛頓第二定律得Fμmg=0

解得μ=0.2

（3）力傳感器的掛鉤應(yīng)該位于上端，這樣力傳感器的示數(shù)等于繩子的張力，即等于滑塊受到的拉力；由于重物與力傳感器向下做加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，力傳感器的示數(shù)始終小于重物與力傳感器重力之和。

答案：（1）①；（2）0.5kg，0.2；（3）上端，小于。