Question

【題目】某實驗小組用DIS裝置研究加速度與力的關系，實驗裝置如圖甲所示，實驗通過增加鉤碼數量改變線對小車拉力，多次測量可得小車運動的加速度a與所受拉力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，得到下圖乙所示兩條a-F圖線。

（1）該實驗裝置是否需要滿足小車質量遠大于鉤碼總質量的條件___(選填“是”或“否”)；

（2）圖乙中圖線__(選填“①”或“②”)是在軌道左側抬高成為斜面情況下得到的；

（3）圖乙中在軌道水平時，小車運動所受摩擦阻力f=___N；小車(含位移傳感器)質量M=___kg。

Answer 1

【答案】否 ① 0.8 0.4

【解析】

（1）由裝置圖可知，繩子對小車的拉力可由力傳感器準確測量，因此不需要滿足小車質量遠大于鉤碼總質量的條件。

（2）軌道右側抬高成為斜面，此時重力的分力提供加速度，當不掛鉤碼時即F=0時，加速度不為零，故選①。

（3）由牛頓第二定律有，其中F為力傳感器的示數，f為小車受到的摩擦阻力，M為小車質量，m為鉤碼質量，則，由圖線②可知，當a=0時，F=0.8N，即有，故摩擦力為f=0.8N；F=0時，，即有，即小車質量。