Question

6．利用如圖1所示的裝置探究加速度與力的關(guān)系．一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，另一端安裝打點計時器，繞過定滑輪和動滑輪的細(xì)線將小車和彈簧秤連接，動滑輪下掛有質(zhì)量可以改變的小重物，將紙帶穿過打點計時器后連在小車后面，接通打點計時器，放開小車．不計滑輪的質(zhì)量，忽略滑輪的摩擦．

①實驗中彈簧秤的示數(shù)F與小重物的重力mg的關(guān)系為C．
A．F=$\frac{mg}{2}$   B．F＞$\frac{mg}{2}$  C．F＜$\frac{mg}{2}$
②保持小車的質(zhì)量M不變，改變小重物的質(zhì)量m，重復(fù)進行多次實驗．記下每次彈簧秤的示數(shù)F，利用紙帶測出每次實驗中小車的加速度a．將得到的a、F數(shù)據(jù)繪制成a-F圖象．以下可能的是A
③如果某次實驗中已測得小車的質(zhì)量M，彈簧秤的示數(shù)F，小車的加速度a．利用這三個數(shù)據(jù)你還能求出與本次實驗相關(guān)的什么物理量，并利用這些符號表示出來f=F-Ma．（寫出一個物理量及其表達式即可）

Answer 1

分析 （1）小重物做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律即可判斷；
（2）本實驗沒有平衡摩擦力，所以當(dāng)F≠0時，a=0，即在F軸上有截距，繩子的拉力減去摩擦力等于小車受到的合外力，即F-f=ma，求出a-F的表達式，從而選擇圖象；
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出小車與木板間的摩擦力．

解答 解：（1）小重物做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg-2F=ma，
解得：F=$\frac{mg-ma}{2}＜\frac{mg}{2}$，故C正確．
故選：C
（2）根據(jù)實驗裝置可知，本實驗沒有平衡摩擦力，所以當(dāng)F≠0時，a=0，即在F軸上有截距，繩子的拉力減去摩擦力等于小車受到的合外力，即F-f=ma，a=$\frac{1}{m}F-\frac{f}{m}$，是一條傾斜的直線，故A正確．
故選：A
（3）如圖已測得小車的質(zhì)量M，彈簧秤的示數(shù)F，小車的加速度a．利用這些數(shù)據(jù)可以求解摩擦力，
根據(jù)F-f=Ma得：f=F-Ma
故答案為：（1）C；（2）A；（3）f=F-Ma

點評 解答本題要注意不是用重物的重力代替繩子的拉力，所以隨著重物重力的增大，圖象不會彎曲，還要注意根據(jù)實驗裝置可知本實驗沒有平衡摩擦力，難度適中．