Question

【題目】如圖所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門(mén)，與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車(chē)在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，與跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力．不計(jì)空氣阻力及一切摩擦．

（1）在探究“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車(chē)所受合外力，操作中必須滿(mǎn)足________________；要使小車(chē)所受合外力一定，操作中必須滿(mǎn)足________________________．

實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出小車(chē)質(zhì)量m，再讓小車(chē)從靠近光電門(mén)甲處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，讀出小車(chē)在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.改變小車(chē)質(zhì)量m，測(cè)得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線(xiàn)．下列能直觀得出“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線(xiàn)是________．

（2）如圖抬高長(zhǎng)木板的左端，使小車(chē)從靠近光電門(mén)乙處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和小車(chē)在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0，改變木板傾角，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，得到的F－的圖線(xiàn)如圖所示．

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門(mén)的距離L＝0.80 m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1＝0.34 kg，重力加速度g取9.8 m/s2，則圖線(xiàn)的斜率為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；若小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，測(cè)得的圖線(xiàn)斜率將________(填“變大”、“變小”或“不變”)．

Answer 1

【答案】 小車(chē)與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行 砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量 C 0.54 kg·m或0.54 N·s2 不變

【解析】試題分析：（1）小車(chē)受重力，支持力和拉力，小車(chē)與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車(chē)所受的合外力要使小車(chē)所受合外力一定，操作中必須滿(mǎn)足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量；小車(chē)從靠近甲光電門(mén)處由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移x=at2．改變小車(chē)質(zhì)量m，測(cè)得多組m、t的值，所以加速度，位移不變，所以a與t2成反比，合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比例”的圖線(xiàn)是C．

（2）小車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移L=at2．

根據(jù)牛頓第二定律得

對(duì)于沙和沙桶，F合=F-mg=ma

F=m+mg

則圖線(xiàn)的斜率為2mL=0．54kgm

若小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦能忽略，如圖3所示測(cè)得圖線(xiàn)斜率將不變