Question

20．在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動摩擦力變化的規(guī)律的實驗中，特設計了如圖甲所示的演示裝置，力傳感器A與計算機連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過細繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳感器高度可使細繩水平），滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細繩水平），整個裝置處于靜止狀態(tài)．實驗開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運動起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則結(jié)合該圖象，下列說法正確的是（　�。�

• A． 不可能求出空沙桶的重力
• B． 可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小
• C． 可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
• D． 可判斷第50秒后小車做勻速直線運動 （滑塊仍在車上）

Answer 1

分析 對滑塊進行受力分析，由圖象求出傳感器對滑塊的拉力，由平衡條件求出滑塊受到的摩擦力，然后由牛頓第三定律判斷小車的受力情況．

解答 解：在整個過程中，滑塊受到水平向右的摩擦力f與水平向左的傳感器的拉力F，滑塊始終靜止，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：則f=F；小車與滑塊的摩擦力f與滑塊對小車的摩擦力f′是作用力與反作用力，由牛頓第三定律得：f′=f，則f′=F；
A、當t=0時，沒有向桶中倒沙，G_空沙桶=F，由圖乙所示圖象可知，G_空沙桶=F=2N，故A錯誤；
B、當小車運動時，滑塊與小車間的摩擦力是滑動摩擦力，由圖乙所示圖象可知，f=F′=3N，故B正確；
C、當小車由靜止剛好開始運動時，滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力，由圖乙所示圖象可知，
滑塊與小車間的最大靜摩擦力f_max=F″=3.5N，故C正確；
D、由圖象我們只能知道50s后小車受到的滑動摩擦力是3N，恒定不變，并不知道沙桶對小車的拉力是多少，不知小車所受合力是多少，無法判斷小車的運動狀態(tài)，小車可能做勻速直線運動，也可能做加速直線運動，故D錯誤；
故選：BC．

點評 本題考查對摩擦力的研究實驗，只要能對滑塊正確受力分析、應用牛頓的三定律進行分析求解，要注意由圖乙所示圖象求出傳感器拉力大小是正確解題的關鍵．