Question

为了研究有质量的滑轮对绳的拉力的影响规律，同学们设计了如图1所示的实验装置．他们将置于长木板上的长方形盒子右端安装测力计A（盒子很轻，盒内装有很多钩码，其总质量为m₁），通过轻质绳子跨过光滑滑轮后，安装另一测力计B（下方可以悬挂钩码，其与钩码总质量为m₂）．实验中，他们首先测出了滑轮质量为m=100g，通过逐渐将盒子里的钩码取出后依次增挂在B下方，分别读出运动过程中两测力计的读数T_A和T_B，得到多组数据，最后作出T_A、T_B与m₂的关系曲线如图2所示．由实验可知：

①为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响，应该将长木板      （选填：左或右）端垫起一定高度，使盒子能够匀速运动；

②曲线     （选填：I或Ⅱ）是T_A与m₂的关系曲线．其最大值为      N；

③设两条曲线的拉力最大值所对应的m₂取值之差为△，猜想△与滑轮质量有关，则其最可能的表达式为△=     ；若滑轮质量可以忽略，T_B与m₁、m₂和重力加速度g的关系式为T_B=       ．

Answer

①左；②I，6．3；③km（k为比例系数），．

【解析】

试题分析：①为了消除盒子与长木板之间的摩擦力的影响，要平衡摩擦力，需将长木板的左端适当垫高，使盒子重力沿长木板斜向下的分力等于摩擦力，盒子能够匀速运动。

②由于绳子与滑轮间摩擦力的影响，细线对m2的拉力较大，故曲线Ⅰ是TA与m2的关系曲线；

曲线Ⅰ对应的最大拉力为6．3N；

③设两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差为△，猜想△与滑轮质量有关，则其最可能的表达式为：

△=km（k为比例系数）

若滑轮质量可以忽略，两端细线的拉力等大，设为T；

对m2，有：m2g-T=m2a

对m1，有：T=m1a

联立解得：

T=

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响，要平衡摩擦力，使盒子重力沿长木板斜向下的分力等于摩擦力，盒子能够匀速运动；由于绳子与滑轮间摩擦力的影响，细线对m2的拉力较大，对m1的拉力较小；两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差△，与质量有关；没有质量时△应该为零，根据牛顿第二定律列式求解细线的拉力．