Question

18．如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B桑，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊A的速率-時(shí)間（v-t）圖象．整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為L、高度為h．（取重力加速度g=9.8m/s²，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

（1）現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，A的v-t圖線如圖2所示．從圖線可得滑塊A下滑時(shí)的加速度a=6m/s²，摩擦力對滑塊A運(yùn)動的影響不明顯，可忽略．（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）
（2）此裝置還可用來驗(yàn)證牛頓第二定律．實(shí)驗(yàn)時(shí)通過改變斜面高度h可驗(yàn)證質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比的關(guān)系；通過滑塊A的質(zhì)量及斜面的高度h，且使Mh的乘積不變可驗(yàn)證力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系．

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖象求出該圖象的斜率，其斜率的絕對值就是加速度大小．從v-t圖象中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對值大小幾乎相等，說明滑塊A沿氣墊導(dǎo)軌上下運(yùn)動加速度大小相等．實(shí)驗(yàn)運(yùn)用控制變量法研究．解答本題關(guān)鍵是能夠把v-t圖象運(yùn)用物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決問題．對滑塊進(jìn)行運(yùn)動和受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解決問題．

解答 解：（1）從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，．根據(jù)加速度的定義式可以得出a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$=$\frac{3.0-0}{0.5}$m/s²=6m/s²
從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運(yùn)動影響不明顯，可以忽略．
（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系．當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，可以改變力的大小，當(dāng)斜面高度不同時(shí)，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系．由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應(yīng)該使Mg•$\frac{h}{l}$不變，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變．
故答案為：（1）6；不明顯，可忽略； （2）斜面高度h；滑塊A的質(zhì)量及斜面的高度h，且使Mh的乘積不變．

點(diǎn)評 解答本題關(guān)鍵是能夠把v-t圖象運(yùn)用物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決問題．對滑塊進(jìn)行運(yùn)動和受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解決問題．