Question

19．為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖1所示的實驗裝置，一端帶有定滑輪的長木板水平放置，長木板上安裝兩個相距為d的光電門；放在長木板上的滑塊通過繞過定滑輪的細線與力傳感器相連，力傳感器下掛一重物．拉滑塊的細線拉力的大小F等于力傳感器的示數．讓滑塊從光電門l處由靜止釋放，運動一段時間t后，經過光電門2．改變重物質量，重復以上操作，得到下表中5組數據．

次數	a/（m•s-2）	F/N
1	1.0	0.76
2	2.0	0.99
3	3.0	1.23
4	4.0	1.50
5	5.0	1.76

（1）依據表中數據在圖2中畫出a-F圖象；
（2）根據圖象可得滑塊質量M=0.25kg，滑塊和長木板間的動摩擦因數μ=0.2（取g=10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）依據表中數據運用描點法作出圖象；
（2）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質量的倒數．對滑塊受力分析，根據牛頓第二定律求解．

解答 解：（1）根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后根據坐標系內描出的點作出圖象如圖所示：

（3）由牛頓第二定律得：F-μMg=Ma，解得：a=$\frac{1}{M}$F-μg，
a-F圖象的斜率：k=$\frac{1}{M}$=$\frac{4.0-0}{1.5-0.5}$=4，解得：M=0.25kg，
由圖象可知：a=0時，F=f=μMg=0.5，解得：μ=0.2；
故答案為：（1）圖象如圖所示；（2）0.25；0.2．

點評 解決該題關鍵要掌握牛頓第二定律和運動學公式的應用，運用數學知識和物理量之間關系式結合起來求解．