Question

【題目】在用DIS研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖(a)所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端。實驗中力傳感器的拉力為F，保持小車(包括位移傳感器發(fā)射器)的質量不變，改變重物重力重復實驗若干次，得到加速度與外力的關系如圖(b)所示。（數值結果保留2位小數）

（1）小車與軌道的滑動摩擦力f=________N。

（2）從圖象中分析，小車(包括位移傳感器發(fā)射器)的質量為_________kg。

（3）該實驗小組為得到a與F成正比的關系，應將斜面的傾角θ調整到tanθ=___________。

（4）該實驗是否需要滿足條件：重物的質量遠小于小車質量？答：__________（填“是”或“否”）。

Answer 1

【答案】0.67（0.60-0.70） 0.67（0.66，0.67，0.68） 0.10（0.09，0.10，0.11） 否

【解析】

對小車受力分析結合圖像，根據平衡力的關系即可求出

（1）[1]對小車進行受力分析可得：

即：

結合圖象當a=0時：

f=F=0.67N

（2）[2]圖象斜率，所以質量

（3）[3]當a與F成正比時，需要平衡摩擦力，當斜面傾斜時，記小車與斜面的滑動摩擦因數為μ，對小車進行受力分析，在垂直斜面方向：

沿斜面方向：

（4）[4]因為實驗中力傳感器可準確測出拉力F的大小，因此不需要重物的質量遠小于小車質量。