Question

【题目】某实验小组用DIS装置研究加速度与力的关系，实验装置如图甲所示，实验通过增加钩码数量改变线对小车拉力，多次测量可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到下图乙所示两条a-F图线。

（1）该实验装置是否需要满足小车质量远大于钩码总质量的条件___(选填“是”或“否”)；

（2）图乙中图线__(选填“①”或“②”)是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的；

（3）图乙中在轨道水平时，小车运动所受摩擦阻力f=___N；小车(含位移传感器)质量M=___kg。

Answer 1

【答案】否 ① 0.8 0.4

【解析】

（1）由装置图可知，绳子对小车的拉力可由力传感器准确测量，因此不需要满足小车质量远大于钩码总质量的条件。

（2）轨道右侧抬高成为斜面，此时重力的分力提供加速度，当不挂钩码时即F=0时，加速度不为零，故选①。

（3）由牛顿第二定律有，其中F为力传感器的示数，f为小车受到的摩擦阻力，M为小车质量，m为钩码质量，则，由图线②可知，当a=0时，F=0.8N，即有，故摩擦力为f=0.8N；F=0时，，即有，即小车质量。