Question

【題目】如圖所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門，與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須滿足__。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。改變小車質(zhì)量m，測(cè)得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是________。

（2）如圖抬高長(zhǎng)木板的左端，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0，改變木板傾角，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，得到的的圖線如圖所示。

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L＝0.80m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1＝0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為________N·s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，測(cè)得的圖線斜率將________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 小車與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行 C 0.54 不變

【解析】(1)小車受重力，支持力和拉力，當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受的拉力

(2)小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),位移.

改變小車質(zhì)量m,測(cè)得多組m、t的值,所以加速度，位移不變，所以a與t2成反比，合外力一定時(shí)，加速度；則t2與質(zhì)量成正比例，應(yīng)選的圖線是C.

故選：C

（3）設(shè)斜面傾角為，沿斜面方向： ；

根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間：

聯(lián)立得：

斜率k=2mx=0.54Ns2；

若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，則，斜率k=2mx，測(cè)得的圖線斜率將不變。