某同学用如图所示实验装置来探究加速度与物体质量、物体所受力的关系．滑道水平，用钩码所受的重力作为滑块所受的拉力，得到滑块

某同学用如图所示实验装置来探究加速度与物体质量、物体所受力的关系．滑道水平，用钩码所受的重力作为滑块所受的拉力，得到滑块的加速度与拉力的关系图象．重力加速度为g=10m/s²

（1）图象不过原点的原因是______；滑块所受的滑动摩擦力f=______N；
（2）随着拉力F的增大，图象明显偏离直线，造成此现象的主要原因是______；
（3）若拉力F无限增大，图象将趋于______，加速度a=______m/s²；
（4）滑块的质量M=______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

[1/3]

，计算结果比动摩擦因数的真实值______（填“偏大”或“偏小”）．

珞丫 1年前已收到1个回答举报

月上风行幼苗

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解题思路：图象表明当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的．
当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲．
根据图象得出摩擦力，根据牛顿第二定律求解质量．

（1）图象表明当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足；
（2、3）设滑块的质量为M，钩码的质量为m，滑块受到的滑动摩擦力为f，由牛顿第二定律得：
mg-f=（M+m）a
解得：a=[mg−f/M+m＝
g−
f
m

M
m+1]
当m＞＞M时，a=g=10m/s²，图象趋于一条水平直线，
由图象可知，当F=2N时，a=2m/s²，此数据不在图线的直线部分，说明不满足m＜＜M的条件，
（4）由F=2N得：m=0.2kg，再由牛顿第二定律得：
mg-f=（M+m）a
2-1=（M+0.2）×2
解得：M=0.3kg
由f=μMg得：
μ＝
1
3
因为上述摩擦力包含纸带与限位孔之间的摩擦力，所以在利用f=μMg计算滑动摩擦因数时，计算值比真实值大一些．
故答案为：（1）没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足；1N；（2）所挂钩码质量太大；（3）一条水平直线；10；（4）0.3；[1/3]；偏大．

点评：
本题考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

考点点评：探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力，明确用图想法处理数据时，要作直线，直线较为形象直观，能够进行误差分析，难度适中．

1年前

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