Question

【題目】某學習小組利用圖甲所示的DIS裝置探究小車加速度與合力的關系。重物通過光滑的定滑輪用細線拉小車，在小車和細線左端之間固定著一個力傳感器，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起演水平軌道運動，實驗中，保持小車（包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器）的質量M不變，改變重物的質量m，重復實驗若干次，得到小車的加速度a與力傳感器測得的拉力F的關系如圖乙所示。

（1）在實驗中_______（填“需要”或“不需要”）滿足；

（2）拉力F________（填“大于”、“等于”或“小于”）mg。

（3）小車與軌道之間的滑動摩擦力f=______N.

（4）為得到小車的加速度與力F成正比的關系，應將軌道的傾角調整為=_______（取）。

Answer 1

【答案】（1）不需要（2）（3）（4）

【解析】試題分析：（1）因為拉力大小可以通過力傳感器讀出，所以不需要滿足

（2）設小車的質量為M，砝碼盤總質量為m，將兩者看做一個整體，對整體有，對小車有，聯(lián)立可得，故

（3）根據(jù)牛頓第二定律可得，代入F=2.0N，a=0可得。根據(jù)牛頓第二定律得：，則a-F圖象的斜率表示小車質量的倒數(shù)，即，

（4）為得到小車的加速度與力F成正比的關系，需要平衡摩擦力，則，解得，又因為，聯(lián)立可得