问题 问答题

在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.

a/ms-22.012.984.026.00
F/N1.002.003.005.00
(1)F/N实验中使用位移传感器和计算机,可以便捷地获取信息和处 理信息,所获取的信息是______;

(2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线;

(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:______

(4)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示.从理论上分析,该实验图线的斜率将______.(填“变大”,“变小”,“不变”)

答案

(1)位移传感器是专门用来测量位移的仪器,所以使用位移传感器和计算机,所获得的信息是在连续相等时间内的位移.

   (2)a-F图象如图所示

  (3)由图象可知,当=0时,a大于0,说明小车会加速运动,表明在平衡摩擦力时倾角过大.

    (4)根据牛顿第二定律可知,对小车应有F=Ma,即a=

F
M
=
1
M
F
,此时a-F图象的斜率为k=
1
M

再对重物应有mg-F=ma,联立可得a=

mg
M+m
,若把mg当做F,则应有a=
1
M+m
F
,此时a-F图象实际斜率为k′=
1
M+m
,所以k>k′,

所以图象的斜率大于实际的斜率,即斜率变大.

故答案为(1)在连续相等时间内的位移

        (2)如图

        (3)平衡摩擦力时倾角过大

        (4)大于

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