Question

【題目】在用DIS研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器，位移傳感器（發射器）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中力傳感器的拉力為F，保持小車（包括位移傳感器發射器）的質量不變，改變重物重力重復實驗若干次，得到加速度與外力的關系如圖（b）所示．

（1）小車與軌道的滑動摩擦力f=_____N．

（2）從圖象中分析，小車（包括位移傳感器發射器）的質量為_____kg．

（3）該實驗小組為得到a與F成正比的關系，應將斜面的傾角θ調整到tanθ=_____．

Answer 1

【答案】 0.60 0.67 0.09

【解析】（1）根據圖象可知，當F=0.5N時，小車開始有加速度，則f=0.5N；
（2）根據牛頓第二定律得： ，則a-F圖象的斜率表示小車質量的倒數，則
（3）為得到a與F成正比的關系，則應該平衡摩擦力，則有：
Mgsinθ=μMgcosθ
解得：tanθ=μ，
根據f=μMg得：

所以tanθ=