Question

【題目】如圖甲所示，是研究小車加速度與外力的關系實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，小車沿水平軌道運動。圖中A是固定在軌道上的位移傳感器的接收器，B是固定在小車上的位移傳感器的發射器，C是固定在小車上的力傳感器。實驗中力傳感器測出拉力為F，保持小車（包括B和C）的質量不變，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到。改變重物重力重復實驗若干次，得到加速度與外力的關系如圖乙所示，測得圖像的斜率為k，橫軸截距為F。（最大靜摩擦等于滑動摩擦力）。

(1)小車在運動過程中受到的摩擦力大小為__________；

(2)小車（包括B和C）的質量為_________；

(3)本實驗得到的圖像不過原點，為了使得到圖像過原點，應將軌道左端墊起，使得軌道成為一個傾角為的斜面，則tanθ=_______（用k、F0和g表示）。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1]當外力等于時，此時加速度為零，小車剛好開始運動，表明小車受到的阻力為；

(2)[2]根據牛頓第二定律：

可得：

可見圖像的斜率為：

可得：

(3)[3]剛好平衡摩擦力時，則有：

解得：