Question

【題目】某實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,通過改變重物的質(zhì)量,可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.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。重力加速度g=10m/s2。

（1）圖(b)中對應(yīng)傾斜軌道的試驗結(jié)果是圖線________ (選填“①”或“②”);

（2）由圖(b)可知，滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為_______kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)為_______。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】①； 1.0； 0.2

【解析】

知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)；

對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解。

(1) 由圖象可知，當(dāng)F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學(xué)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，圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；

(2) 根據(jù)F=ma得，所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù),圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=1所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=1.0由圖形b得，在水平軌道上F=2時，加速度a=0，根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=0，解得μ=0.2。