Question

【題目】某同學設計了如圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數μ。滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M。滑塊上砝碼總質量為，托盤和盤中砝碼的總質量為m。實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度為g 。

(1)根據牛頓運動定律得到滑塊加速度a與m的關系為____：

(2)他想通過多次改變m，測出相應的a值，并利用上式來計算。若要求a是m的一次函數，必須使上式中___的保持不變，實驗中應將從托盤中取出的砝碼置于___。

Answer 1

【答案】； ； 滑塊上

【解析】

(1)先對托盤和盤中砝碼受力分析，受重力和拉力，根據牛頓第二定律，有：

再對滑塊和滑塊上砝碼整體受力分析，受重力、支持力、拉力和滑動摩擦力，根據牛頓第二定律，有：

聯立解得：；

(2)若要求a是m的一次函數，必須使上式中的一定，即保持不變即可，故可以將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上。