Question

某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验，该同学在实验室找到了一个小正方体木块，接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。

（1）设小车质量为M，正方体木块边长为a，并刻度尺量出图中AB距离为（且已知很时），则小车向下滑动时受到的摩擦力为                ；

（2）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是       。

Answer

（1）；（2）C

【解析】

试题分析：（1）设此时木板与水平面的夹角为，小车刚好做匀速直线运动，所以小车受力平衡，则有：

根据几何关系可知：

所以

（2）设小车与砝码的质量为M，小桶与砂子的质量为m，根据牛顿第二定律得：

对m：

对M：

解得：

当时，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力．所以刚开始图象是一条过原点的直线；当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足的条件，图象弯曲，且加速度增大的速度变慢，故选C正确。

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】本题首先对小车进行受力分析，根据平衡关系及几何关系即可求解求解摩擦力即可；然后根据牛顿第二定律分别对M和m列出方程，分析M和m的关系：随着m的逐渐增大，当小桶与砂子的质量为m变大后不能满足的条件，图象就会发生弯曲。