Question

7．如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把轻绳的一端固定在传感器拉钩上，用以读出轻绳对小车的拉力，保持小车及传感器总质量不变时，探究加速度与力的关系，根据所测得的实验数据在坐标系中作出了如图乙所示的a-F图象．请回答下列问题：

（1）本实验中是否要求细砂和砂桶的质量之和远小于小力和传感器的总质量否（选填“是”或“否”）；
（2）乙中图线不过坐标原点的原因可能是AB
A．未平衡摩擦力             B．平衡摩擦力时木板倾角太小
C．平衡摩擦力时木板倾角太大  D．改变砂桶中细砂的质量后未重新平衡摩擦力
（3）实验中小车和传感器的总质量为2.0kg．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）根据F不等于零，a仍然为零，判断图线不过原点的原因．
（3）a-F图象中的斜率表示质量的倒数．根据图线的斜率求出小车和传感器的总质量．

解答 解：（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）当F不等于零，a仍然为零，知未平衡摩擦力，或平衡摩擦力时木板的倾角太小，即平衡摩擦力不足，故A、B正确，C、D错误．
故选：AB．
（3）a-F图象中的斜率表示质量的倒数，有：$\frac{0.5}{1.2-0.2}=\frac{1}{m}$，解得m=2.0kg．
故答案为：（1）否，（2）AB，（3）2.0．

点评 实验中我们要清楚研究对象和研究过程，明确实验原理是解答实验问题的前提，不能盲目的认为在任何情况下都需砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．