Question

2．某人设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得小车运动的加速度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，如如图（b）所示．

（1）图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的（“①”或“②”）；
（2）小车和发射器的总质量m=0.5kg；小车和轨道间的动摩擦因数μ=0.2．

Answer 1

分析 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．
对小车受力分析，根据牛顿第二定律求解．

解答 解：（1）由图象可知，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）根据F=ma得：a=$\frac{F}{m}$
所以小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于小车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，所以小车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
故答案为：（1）①；（2）0.5，0.2

点评 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．