Question

【題目】某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得花滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．

（1）圖線______是在軌道左側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射部分的總質量m=______kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=______．

（3）使用本裝置時，應將力傳感器的掛鉤位于________（選填“上端”或“下端”），力傳感器的示數始終_______（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F=0時，a≠0.也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，說明該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高。所以圖線①是在軌道左側抬高成為斜面情況下得到的。

（2）根據F=ma得a=F/m

所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發射部分的總質量的倒數。

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

由圖形②得，在水平軌道上F=1N時，加速度a=0，

根據牛頓第二定律得Fμmg=0

解得μ=0.2

（3）力傳感器的掛鉤應該位于上端，這樣力傳感器的示數等于繩子的張力，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動，處于失重狀態，力傳感器的示數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。