Question

5．某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機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α-F圖線，如圖乙所示．

（1）圖線①是軌道位于傾斜（選填“水平”或“傾斜”）情況下得到的實驗結(jié)果；
（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=2kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．（重力加速度g取10m/s²）

Answer 1

分析 對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解，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)．

解答 解：（1）由圖象可知，當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學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．
所以圖線①是在傾斜情況下得到的．
（2）根據(jù)F=ma得a=$\frac{F}{m}$
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)．
由圖形得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=0.5，所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=2Kg 
由圖形②得，在水平軌道上F=2N時，加速度a=0，
根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=0
解得μ=0.1
故答案為：（1）傾斜；（2）2，0.1．

點評 通過作出兩個量的圖象，然后由圖象去尋求未知量與已知量的關(guān)系；運用數(shù)學知識和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來求解，注意利用數(shù)學知識的應用．