Question

【题目】某实验小组设计了如图所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得花滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示．

（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______．

（3）使用本装置时，应将力传感器的挂钩位于________（选填“上端”或“下端”），力传感器的示数始终_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）重物与力传感器重力之和。

Answer 1

【答案】（1）①； （2）0.5kg， 0.2； （3）上端， 小于。

【解析】

（1）由图象①可知，当F=0时，a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，说明该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线①是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。

（2）根据F=ma得a=F/m

所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数。

由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5Kg

由图形②得，在水平轨道上F=1N时，加速度a=0，

根据牛顿第二定律得Fμmg=0

解得μ=0.2

（3）力传感器的挂钩应该位于上端，这样力传感器的示数等于绳子的张力，即等于滑块受到的拉力；由于重物与力传感器向下做加速运动，处于失重状态，力传感器的示数始终小于重物与力传感器重力之和。

答案：（1）①；（2）0.5kg，0.2；（3）上端，小于。