Question

8．如圖1，質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間（s-t）圖象和速率-時間（v-t）圖象．整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上，斜面的長度為L、高度為h．（取重力加速度g=9.8m/s²，結果可保留一位有效數(shù)字）
（1）現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度，A的v-t圖線如圖2所示．從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a=6m/s²，摩擦力對滑塊A運動的影響不明顯，可忽略．（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）
（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律．實驗時通過改變斜面高度h，可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；實驗時通過改變滑塊A的質量及斜面的高度h，且使Mh的乘積不變，可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系．

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖象求出該圖象的斜率，其斜率的絕對值就是加速度大小．從v-t圖象中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對值大小幾乎相等，說明滑塊A沿氣墊導軌上下運動加速度大小相等．實驗運用控制變量法研究．解答本題關鍵是能夠把v-t圖象運用物理規(guī)律結合數(shù)學知識解決問題．對滑塊進行運動和受力分析，運用牛頓第二定律結合運動學公式解決問題．

解答 解：（1）從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等．根據(jù)加速度的定義式可以得出a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$=$\frac{3.0-0}{0.5}$m/s²=6m/s²
從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略．
（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質量的關系．當質量一定時，可以改變力的大小，當斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關系．由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應該使Mg•$\frac{h}{l}$不變，所以應該調節(jié)滑塊的質量及斜面的高度，且使Mh不變．
故答案為：（1）6；不明顯，可忽略； （2）斜面高度h；滑塊A的質量及斜面的高度h，且使Mh的乘積不變．

點評 解答本題關鍵是能夠把v-t圖象運用物理規(guī)律結合數(shù)學知識解決問題．對滑塊進行運動和受力分析，運用牛頓第二定律結合運動學公式解決問題．