题目内容
【题目】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的关系图像，图中力传感器可直接显示绳中拉力大小，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。
(1)图线________是在轨道左侧抬高，成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；要想使得该图线过原点应______轨道的倾角（填“增大”或“减小”）
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质m =_______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_______。（g=10m/s2）
(3)实验中是否要满足，滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?____。
【答案】① 减小 0.5 0.2 否
【解析】
(1)[1]由图象①可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；
[2]要想使得该图线过原点，即当有合力F时，才会产生加速度a，因此应减小轨道的倾角；
(2)[3][4]根据
得
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
(3)[5]滑块和位移传感器发射部分受到的拉力由力传感器得出，实验过程中不需要控制滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量。
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