Question

【題目】某同學用如圖所示裝置探究“質量不變時加速度與所受拉力的關系”，他在滑塊上固定一寬度為d的遮光條，光電門固定在長木板上的B點，長木板放在水平的實驗臺上，用重物通過細線與固定在滑塊前端的拉力傳感器相連(拉力傳感器可測出細線的拉力大小)。實驗時保證滑塊每次都從同一位置A由靜止釋放，改變重物的質量m，測出對應拉力傳感器的示數F和對應遮光條通過光電門的時間△t。試回答下列問題：

(1)本實驗___________(填“需要”或“不需要”)滿足重物質量遠遠小于滑塊與傳感器的總質量。

(2)下列關于該同學應用上圖裝置進行實驗時得出的a-F圖線是___________。

(3)該同學在數據處理時未得出“質量一定時，加速度與所受拉力成正比關系”，原因是在實驗前缺少一個重要環節是______________________；根據(2)中他的實驗圖象可知滑塊與木板間的動摩擦因數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）本實驗中由于有力傳感器測量力的大小，所以不需要滿足重物質量遠遠小于滑塊與傳感器的總質量。

（2）由牛頓第二定律列式求解a-F函數關系，從而判斷圖像；

（3）根據圖像判斷原因；根據圖線的截距求解動摩擦因數.

（1）本實驗中由于有力傳感器測量力的大小，所以不需要滿足重物質量遠遠小于滑塊與傳感器的總質量。

（2）由牛頓第二定律：F-f=Ma，即可知圖像D正確；

（3）該同學在數據處理時未得出“質量一定時，加速度與所受拉力成正比關系”，原因是在實驗前缺少一個重要環節是平衡摩擦力；根據(2)中他的實驗圖象可知：，可知滑塊與木板間的動摩擦因數μ=0.2；