Question

11．“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，通過(guò)改變懸掛的重物，多次測(cè)量，可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b所示．

（1）圖線①是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“①”或“②”）
（2）由（b）圖可知滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量M=0.75kg；
滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．（g取10m/s²）
（3）王銘同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是B
A．重物質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量M
B．重物的質(zhì)量可以不必遠(yuǎn)小于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量M
C．力傳感器的拉力大小等于重物的重力大�。�

Answer 1

分析 知道滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)．對(duì)滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源．

解答 解：（1）在水平軌道上，由于受到摩擦力，拉力不為零時(shí)，加速度仍然為零，可知圖線①是在軌道水平的情況下得到的．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=Ma，a=$\frac{F}{M}$-$\frac{f}{M}$，圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，則$\frac{1}{M}$=$\frac{2}{1.5}$，解得M=0.75kg．因?yàn)镕=1.5N時(shí)，加速度為零，解得f=1.5N，
則滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{f}{Mg}=\frac{1.5}{7.5}=0.2$，
（3）A、滑塊和位移傳感器發(fā)射部分受到的拉力由力傳感器得出，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不需要控制滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、重物做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知，力傳感器的拉力大小小于重物的重力大小，故C錯(cuò)誤．
故選：B
故答案為：（1）①；（2）0.75，0.2；（3）B

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于圖象問(wèn)題，通常的方法是得出兩個(gè)物理量的表達(dá)式，結(jié)合圖線的斜率和截距進(jìn)行求解，難度適中．