Question

4．如圖1為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)�力的大�?br />
（1）實(shí)驗(yàn)中，為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將滑輪的長木板一端適當(dāng)墊高，結(jié)下來還要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是A
A．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，撇去砂和砂桶，給打點(diǎn)計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撇去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
（2）實(shí)驗(yàn)中，改變砂和砂桶的質(zhì)量，多次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖2所示）
①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)加速度與合外力成正比（填寫正比或反比）
②（單選題）此圖線的A段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是C
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛砂和砂桶的總質(zhì)量太大．

Answer 1

分析 （1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動；
（2）控制實(shí)驗(yàn)所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析圖象偏離直線的原因．

解答 解：（1）將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，可以根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡
是否均勻來判斷是否做勻速運(yùn)動，不能直接觀察判斷，故A正確，B錯誤；
（2）①由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車質(zhì)量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比；
②以小車與砂和砂桶組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)所受的合外力等于砂和砂桶的重力m_砂和砂桶g，
由牛頓第二定律得：m_砂和砂桶g=（m_小車+m_砂和砂桶）a，小車的加速度a=$\frac{{m}_{砂和砂桶}}{{m}_{小車}+{m}_{砂和砂桶}}$g，
小車受到的拉力F=m_小車a=$\frac{{m}_{砂和砂桶}{m}_{小車}}{{m}_{小車}+{m}_{砂和砂桶}}$g，當(dāng)m_鉤碼＜＜m_小車時，
可以認(rèn)為小車受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，
則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，a-F圖象偏離直線，故C正確．
故答案為：（1）A；（2）①正比；②C

點(diǎn)評 本題考查了控制變量法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，實(shí)驗(yàn)誤差分析是本題的難點(diǎn)；應(yīng)知道當(dāng)砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼重力，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．