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    2．某同学做探究加速度与力的关系的实验，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的关系图象，他们第一次是在轨道水平时实验，第二次在左侧垫高，轨道倾斜时实验，两种情况下，得到了两条a-F图线，如图（b）所示，显然，两次实验均末成功平衡摩擦力，但仍可以从图中获知一些信息．思考以下问题：
    （1）若第三次实验时，成功平衡摩擦力，问：实验时，是否还需要图中重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量．否（选填“是”或“否”）
    （2）图线①是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；
    （3）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=0.2．

    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．
    对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解．

    解答 解：（1）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．
    （2）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．
    （3）根据F=ma得a=$\frac{F}{m}$，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；
    故答案为：（1）否；（2）①；（3）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．

    练习册系列答案
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