Question

（1）某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．由圖線可知：滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m=

0.5

kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=

0.2

（2）①在用圖c示裝置做《探究功與速度變化》的關系（重力加速g取10m/s²）實驗時，下列說法正確的是

AC

A．通過改變橡皮筋的條數改變拉力做功的數值
B．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數值
C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度
②實驗時為了使小車只在橡皮筋的作用下運動，應采取的措施是

平衡小車所受的摩擦力

．

Answer 1

分析：1、知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發射部分的總質量的倒數．對滑塊受力分析，根據牛頓第二定律求解．
2、用橡皮筋拉小車探究功與速度變化的關系，必須平衡摩擦力，讓小車的速度增加僅僅是橡皮筋做功的結果；我們通過改變橡皮筋的條數來改變做功的多少，不用測量變力；小車的速度是加速段獲得的最大速度即以后的勻速段的速度；
小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施．

解答：解：（1）根據F=ma得a=

F

m

，
所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發射部分的總質量的倒數．
由圖形b得加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m=0.5kg 
由圖形b得，在水平軌道上F=1N時，加速度a=0，
根據牛頓第二定律得F-μmg=0
解得μ=0.2
（2）①A、橡皮筋拉小車時的作用力是變力，我們求變力做功問題比較繁瑣，但選用相同的橡皮筋，且伸長量都一樣時，橡皮條數的關系就是做功多少的關系，因此，可以不需求出變力功的大小，就知道功的關系．故A正確，B錯誤；
   C、當橡皮筋做功完畢小車應獲得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小車以后要做勻速運動，相鄰兩點間的距離基本相同．所以計算小車速度應該選擇相鄰距離基本相同的若干個點作為小車的勻速運動階段，用這些點計算小車的速度．故C正確，D錯誤．
故選：AC
②小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力．
故答案為：（1）0.5，0.2；（2）AC，平衡小車所受的摩擦力

點評：1、通過作出兩個量的圖象，然后由圖象去尋求未知量與已知量的關系．運用數學知識和物理量之間關系式結合起來求解．
2、本題關鍵是結合探究功與速度變化關系的實驗原理進行分析，如本實驗中，明確小車的運動情況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故需要測量勻速階段的速度．這是一道考查探究功與速度變化的關系的基礎題，是一道容易出錯的題目．同學們在學習中應注意實驗的細節．