Question

4．在探究摩擦力變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如甲圖所示的演示裝置，力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律．將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過水平細(xì)繩與一滑塊相連，滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如乙圖所示，則結(jié)合該圖象，下列結(jié)論中不能確定的是（　�。�

• A． 可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
• B． 可求出空沙桶的重力
• C． 可判斷第50秒后小車正在做勻速直線運(yùn)動（此時(shí)滑塊仍在車上）
• D． 可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小

Answer 1

分析 對滑塊進(jìn)行受力分析，由圖象求出傳感器對滑塊的拉力，由平衡條件求出滑塊受到的摩擦力，然后由牛頓第三定律判斷小車的受力情況．

解答 解：在整個(gè)過程中，滑塊受到水平向右的摩擦力f與水平向左的傳感器的拉力F，滑塊始終靜止，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：則f=F；小車與滑塊的摩擦力f與滑塊對小車的摩擦力f′是作用力與反作用力，由牛頓第三定律得：f′=f，則f′=F；
A、當(dāng)小車由靜止剛好開始運(yùn)動時(shí)，滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力，由圖乙所示圖象可知，
滑塊與小車間的最大靜摩擦力f_max=F″=3.5N，故A正確；
B、t=0時(shí)，沒有向桶中倒沙，G_空沙桶=F，由圖乙所示圖象可知，G_空沙桶=F=2N，故B正確；
C、由圖象我們只能知道50s后小車受到的滑動摩擦力是3N，恒定不變，并不知道沙桶對小車的拉力是多少，不知小車所受合力是多少，無法判斷小車的運(yùn)動狀態(tài)，小車可能做勻速直線運(yùn)動，也可能做加速直線運(yùn)動，故C錯誤；
D、當(dāng)小車運(yùn)動時(shí)，滑塊與小車間的摩擦力是滑動摩擦力，由圖乙所示圖象可知，f=F′=3N，故D正確；
本題選不能確定的，故選：C．

點(diǎn)評 本題難度不大，對滑塊正確受力分析、應(yīng)用牛頓的三定律即可正確解題，由圖乙所示圖象求出傳感器拉力大小是正確解題的關(guān)鍵．