Question

為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，得到下列表格中5組數據．

（1）若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a=    m/s²；
（2）依據表中數據在坐標紙上畫出a-F圖象．
（3）由圖象可得滑塊質量m=   kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數=  g=10m／s²）

Answer 1

（1）4.0  （2）圖像如下 （3）  

試題分析：（1）滑塊在兩個光電門之間從靜止開始做勻加速直線運動，，帶入距離和時間得加速度。
（2）描點作圖，注意根據牛頓第二定律合力即，所以是一條傾斜的直線。而且由于摩擦力，所以不過原點。
（3）根據牛頓第二定律可得，即圖像斜率表示，整理得，當加速度等于0時，則有，整理得。