Question

如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。   將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s²）

（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m₀和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；
（2）小車運動穩定后的加速度大小。

Answer 1

（1）m₀=0.35kg （2）、

（1）由圖象可知，小車剛好要運動時受的是最大靜摩擦力為3.5N（2分）
此時沙桶及所裝的沙子總重力 （2分）
所以，沙桶及所裝的沙子總質量 （1分）      
穩定后，滑塊受的摩擦力
由滑動摩擦力公式得：
（2）對沙桶及所裝的沙子由牛頓第二定律得： （2分）
對小車由牛頓第二定律得：（2分）
解得：（1分）