题目内容
【题目】某学习小组利用图甲所示的DIS装置探究小车加速度与合力的关系。重物通过光滑的定滑轮用细线拉小车，在小车和细线左端之间固定着一个力传感器，位移传感器（接收器）固定在轨道一端，位移传感器（发射器）随小车一起演水平轨道运动，实验中，保持小车（包括位移传感器发射器和力传感器）的质量M不变，改变重物的质量m，重复实验若干次，得到小车的加速度a与力传感器测得的拉力F的关系如图乙所示。
（1）在实验中_______（填“需要”或“不需要”）满足
；
（2）拉力F________（填“大于”、“等于”或“小于”）mg。
（3）小车与轨道之间的滑动摩擦力f=______N.
（4）为得到小车的加速度与力F成正比的关系，应将轨道的倾角
调整为
=_______（取
）。
【答案】（1）不需要（2）
（3）
（4）
【解析】试题分析：（1）因为拉力大小可以通过力传感器读出，所以不需要满足
（2）设小车的质量为M，砝码盘总质量为m，将两者看做一个整体，对整体有
，对小车有
，联立可得
，故
（3）根据牛顿第二定律可得
，代入F=2.0N，a=0可得。根据牛顿第二定律得：
，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，即
，
（4）为得到小车的加速度与力F成正比的关系，需要平衡摩擦力，则
，解得
，又因为
，联立可得
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