Question

【題目】如圖甲所示的實驗裝置可以用來探究加速度與力的關系。實驗中用到了位移傳感器，發射器放在運動的小車上，接收器與計算機相連，即可通過計算機得到小車加速度的具體數值。實驗中通過增加鉤碼的數量，進行多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像，如圖乙所示。

(1)aF圖像不過原點，表明實驗之前缺少的一個必要操作是______________________。

(2)由aF圖像可以計算出小車所受到的滑動摩擦力與其總重力之比μ＝________(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。

(3)隨著所掛鉤碼數量增加，拉力F越來越大，aF圖線不斷延伸，后半段將要發生彎曲，請預測圖線將向________(填“橫軸”或“縱軸”)一側彎曲。

Answer 1

【答案】 (1)平衡摩擦力 (2)0.2 (3)橫軸

【解析】(1)圖像不過原點，說明F不是合外力，表明實驗之前未平衡摩擦力。

(2)根據F－f＝ma，代入圖像中的數據，解得m＝0.25 kg，由aF圖像得，當F＝0.5 N時，小車將要滑動，此時有F＝f，因此f ＝0.5 N，小車受到的滑動摩擦力與其總重力之比 .

(3)若不斷增加鉤碼數量，小車的加速度趨向不變的重力加速度g，因此圖線向著橫軸彎曲。