Question

11．“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置如圖（a）所示，通過改變懸掛的重物，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b所示．

（1）圖線①是在軌道左側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)射部分的總質量M=0.75kg；
滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=0.2．（g取10m/s²）
（3）王銘同學做實驗時，下列說法正確的是B
A．重物質量應遠小于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量M
B．重物的質量可以不必遠小于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量M
C．力傳感器的拉力大小等于重物的重力大�。�

Answer 1

分析 知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量的倒數．對滑塊受力分析，根據牛頓第二定律求解．理解該實驗的實驗原理和數據處理以及注意事項，知道實驗誤差的來源．

解答 解：（1）在水平軌道上，由于受到摩擦力，拉力不為零時，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）根據牛頓第二定律得，F-f=Ma，a=$\frac{F}{M}$-$\frac{f}{M}$，圖線的斜率表示質量的倒數，則$\frac{1}{M}$=$\frac{2}{1.5}$，解得M=0.75kg．因為F=1.5N時，加速度為零，解得f=1.5N，
則滑塊和軌道間的動摩擦因數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，實驗過程中不需要控制滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量遠遠大于重物質量，故A錯誤，B正確；
C、重物做加速運動，根據牛頓第二定律可知，力傳感器的拉力大小小于重物的重力大小，故C錯誤．
故選：B
故答案為：（1）①；（2）0.75，0.2；（3）B

點評 對于圖象問題，通常的方法是得出兩個物理量的表達式，結合圖線的斜率和截距進行求解，難度適中．