Question

6．為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供了如圖甲所示的實驗裝置．

①下列做法正確的有B．
A．平衡摩擦力時，用細(xì)線一端掛空桶，另一端與小車相連，將木板適當(dāng)傾斜，使小車在木板上近似做勻速直線運動
B．在砂及桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量時，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂及桶的重力
C．應(yīng)讓砂及桶總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量
D．每次改變砂及桶總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力
②有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力 F的關(guān)系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖乙所示．圖線
A（選填“A”或“B”）是在長木板水平情況下得到的；小車和長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 ①解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；
②知道滑塊運動的加速度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)，對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．

解答 解：①A、平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A錯誤．
B、在砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量時，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力，所以應(yīng)讓砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量．故B正確，C錯誤．
D、每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故D錯誤．
故選：B．
②由圖象可知，當(dāng)F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學(xué)實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線B是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的，圖象A是在軌道水平情況下得到的．
根據(jù)F=ma得a=$\frac{F}{m}$，所以滑塊運動的加速度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)．
由圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=0.5Kg，
由圖形b得，在水平軌道上F=1N時，加速度a=0，
根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=0，
解得μ=0.2；
故答案為：①B；②A；0.2．

點評 通過作出兩個量的圖象，然后由圖象去尋求未知量與已知量的關(guān)系，運用數(shù)學(xué)知識和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來求解，難度適中．