Question

【题目】某同学用如图所示装置探究“质量不变时加速度与所受拉力的关系”，他在滑块上固定一宽度为d的遮光条，光电门固定在长木板上的B点，长木板放在水平的实验台上，用重物通过细线与固定在滑块前端的拉力传感器相连(拉力传感器可测出细线的拉力大小)。实验时保证滑块每次都从同一位置A由静止释放，改变重物的质量m，测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间△t。试回答下列问题：

(1)本实验___________(填“需要”或“不需要”)满足重物质量远远小于滑块与传感器的总质量。

(2)下列关于该同学应用上图装置进行实验时得出的a-F图线是___________。

(3)该同学在数据处理时未得出“质量一定时，加速度与所受拉力成正比关系”，原因是在实验前缺少一个重要环节是______________________；根据(2)中他的实验图象可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________。(重力加速度g取10m/s2)

Answer 1

【答案】（1）不需要 （2）D （3）平衡摩擦力 0.2

【解析】

（1）本实验中由于有力传感器测量力的大小，所以不需要满足重物质量远远小于滑块与传感器的总质量。

（2）由牛顿第二定律列式求解a-F函数关系，从而判断图像；

（3）根据图像判断原因；根据图线的截距求解动摩擦因数.

（1）本实验中由于有力传感器测量力的大小，所以不需要满足重物质量远远小于滑块与传感器的总质量。

（2）由牛顿第二定律：F-f=Ma，即可知图像D正确；

（3）该同学在数据处理时未得出“质量一定时，加速度与所受拉力成正比关系”，原因是在实验前缺少一个重要环节是平衡摩擦力；根据(2)中他的实验图象可知：，可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2；