Question

【題目】張博同學(xué)用圖甲、乙的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與合外力的關(guān)系，小車總質(zhì)量用M表示，鉤碼總質(zhì)量用m表示。該同學(xué)先按圖甲將木板有定滑輪的端墊起，調(diào)整木板傾角，使小車恰好帶著鉤碼和紙帶一起沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，再保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，然后接通電源釋放小車，使之由靜止開始加速下滑并在紙帶上打點(diǎn)，如圖乙所示。不考慮細(xì)繩質(zhì)量、滑輪及紙帶的摩擦。重力加速度g已知，試回答下列問題

（1）實(shí)驗(yàn)_____（填“有”或“沒有“）平衡小車和木板之間的摩擦力的步驟。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)_____（填“必須有”或“不需要有”）滿足“M＞＞m“的實(shí)驗(yàn)條件。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)作出的a﹣F圖線如圖丙所示，則實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線是_____（填“A”或“B“）。

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)小車加速下滑受到的合力F＝_____（用字母表示），在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過調(diào)整改變小車所受合力，多次實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a﹣F圖線如圖丁所示則小車總質(zhì)量M_____kg（保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】有 不需要有 A mg 2.0

【解析】

（1）根據(jù)平衡摩擦力的具體操作即可判斷題目中已平衡了摩擦力；
（2）只有用重物的重力代替繩子的拉力，才需要滿足M＞＞m；
（3）根據(jù)牛頓第二定律列出公式，將公式變換成a-F函數(shù)式，結(jié)合斜率去分析即可；

（4）a﹣F圖線的斜率計(jì)算即可求解小車的總質(zhì)量。

（1）本實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力的關(guān)系，調(diào)整木板傾角，使小車恰好帶著鉤碼和紙帶一起沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，就平衡了摩擦力；

（2）合力就等于鉤碼的重力，所以不需要滿足“M＞＞m”；

（3）繩的拉力等于鉤碼的重力，根據(jù)牛頓第二定律知：，圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線是A；

（4）由前面的分析知小車加速下滑受到的合力，a﹣F圖線的斜率表示小車的質(zhì)量的倒數(shù)，，即