Question

【題目】如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，_______（選填“需要、不需要”）平衡小車(chē)所受的摩擦力，以保證鉤碼所受的重力作為小車(chē)受到的合力，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度．

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a－F關(guān)系圖線(xiàn)如上圖所示)．

①分析此圖線(xiàn)的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________.

②此圖線(xiàn)的AB段明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是（____）

A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太小 D．鉤碼質(zhì)量太大，不滿(mǎn)足實(shí)際條件

Answer 1

【答案】 小車(chē)質(zhì)量 需要 小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比 D

【解析】（1）探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)必須采用控制變量法，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持小車(chē)質(zhì)量不變；實(shí)驗(yàn)前需要平衡小車(chē)所受的摩擦力，使小車(chē)受到的合力等于繩子的拉力。
（2）①由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與小車(chē)受到的合力F成正比。
②小車(chē)與軌道之間存在摩擦，不會(huì)使圖線(xiàn)發(fā)生彎曲，故A錯(cuò)誤； 導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)沒(méi)有平衡摩擦力，小車(chē)受到的合力小于繩子的拉力，不會(huì)使圖線(xiàn)發(fā)生彎曲，故B錯(cuò)誤；設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車(chē)根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma ，對(duì)鉤碼有：mg-F=ma ，聯(lián)立解得：，由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于鉤碼的重力，如果砝碼質(zhì)量太大，小車(chē)受到的拉力明顯小于鉤碼的重力，圖線(xiàn)會(huì)發(fā)生彎曲，故C錯(cuò)誤，D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。