Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究“質(zhì)量不變時(shí)加速度與所受拉力的關(guān)系”，他在滑塊上固定一寬度為d的遮光條，光電門固定在長(zhǎng)木板上的B點(diǎn)，長(zhǎng)木板放在水平的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用重物通過細(xì)線與固定在滑塊前端的拉力傳感器相連(拉力傳感器可測(cè)出細(xì)線的拉力大小)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保證滑塊每次都從同一位置A由靜止釋放，改變重物的質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)拉力傳感器的示數(shù)F和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t。試回答下列問題：

(1)本實(shí)驗(yàn)___________(填“需要”或“不需要”)滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。

(2)下列關(guān)于該同學(xué)應(yīng)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得出的a-F圖線是___________。

(3)該同學(xué)在數(shù)據(jù)處理時(shí)未得出“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受拉力成正比關(guān)系”，原因是在實(shí)驗(yàn)前缺少一個(gè)重要環(huán)節(jié)是______________________；根據(jù)(2)中他的實(shí)驗(yàn)圖象可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________。(重力加速度g取10m/s2)

Answer 1

【答案】（1）不需要 （2）D （3）平衡摩擦力 0.2

【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)中由于有力傳感器測(cè)量力的大小，所以不需要滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。

（2）由牛頓第二定律列式求解a-F函數(shù)關(guān)系，從而判斷圖像；

（3）根據(jù)圖像判斷原因；根據(jù)圖線的截距求解動(dòng)摩擦因數(shù).

（1）本實(shí)驗(yàn)中由于有力傳感器測(cè)量力的大小，所以不需要滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。

（2）由牛頓第二定律：F-f=Ma，即可知圖像D正確；

（3）該同學(xué)在數(shù)據(jù)處理時(shí)未得出“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受拉力成正比關(guān)系”，原因是在實(shí)驗(yàn)前缺少一個(gè)重要環(huán)節(jié)是平衡摩擦力；根據(jù)(2)中他的實(shí)驗(yàn)圖象可知：，可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2；