Question

（1）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示．由图线可知：滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

0.5

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

0.2

（2）①在用图c示装置做《探究功与速度变化》的关系（重力加速g取10m/s²）实验时，下列说法正确的是

AC

A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
②实验时为了使小车只在橡皮筋的作用下运动，应采取的措施是

平衡小车所受的摩擦力

．

Answer 1

分析：1、知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解．
2、用橡皮筋拉小车探究功与速度变化的关系，必须平衡摩擦力，让小车的速度增加仅仅是橡皮筋做功的结果；我们通过改变橡皮筋的条数来改变做功的多少，不用测量变力；小车的速度是加速段获得的最大速度即以后的匀速段的速度；
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施．

解答：解：（1）根据F=ma得a=

F

m

，
所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．
由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg 
由图形b得，在水平轨道上F=1N时，加速度a=0，
根据牛顿第二定律得F-μmg=0
解得μ=0.2
（2）①A、橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们求变力做功问题比较繁琐，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，橡皮条数的关系就是做功多少的关系，因此，可以不需求出变力功的大小，就知道功的关系．故A正确，B错误；
   C、当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同．所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的速度．故C正确，D错误．
故选：AC
②小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．
故答案为：（1）0.5，0.2；（2）AC，平衡小车所受的摩擦力

点评：1、通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系．运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解．
2、本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度．这是一道考查探究功与速度变化的关系的基础题，是一道容易出错的题目．同学们在学习中应注意实验的细节．