Question

17．如圖為“用DIS （位移傳感器、數據采集器、計算機）研宄加速度和力的關系”的實驗裝置．下列說法中正確的是（　　）

• A． 小車與軌道間的摩擦力要小
• B． 所掛鉤碼的總質量應遠大于小車的總質量
• C． 改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量取平均值
• D． 用一個力傳感器替代鉤碼來測量小車受到的拉力，該實驗a-F圖線的斜率將變大

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，該實驗是探究加速度與力的關系，采用控制變量法進行研究．
平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車受到的合力；
根據牛頓第二定律，得出圖線斜率表示的物理意義，從而判斷圖線斜率的意義．

解答 解：A、該實驗中近似認為細線的拉力等于小車的合力，所以小車與軌道間的摩擦力要小．故A正確；
B、以小車與鉤碼組成的系統為研究對象，系統所受的合外力等于鉤碼的重力m_鉤碼g，由牛頓第二定律得：mg=（M+m）a，
小車的加速度為：a=$\frac{mg}{M+m}$，
小車受到的拉力為：F=Ma=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}g}$，當m＜＜M時，可以認為小車受到的合力等于鉤碼的重力，故B錯誤；
C、改變所掛鉤碼的數量，小車的加速度發生改變，應該改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量，測出對應的物理量數據，不可以取平均值．故C錯誤；
D、用一個力傳感器替代鉤碼來測量小車受到的拉力，根據牛頓第二定律得，a=$\frac{F}{M}$，知圖線的斜率表示質量的倒數．掛重物時，a=$\frac{mg}{M+m}$，圖線的斜率表示系統質量的倒數，用力傳感器時，加速度a=$\frac{F}{M}$．圖線的斜率表示小車質量M的倒數，可知圖線的斜率變大．故D正確；
故選：AD．

點評 本題考查了研宄加速度和力的關系中的控制變量法的應用、實驗數據處理、實驗誤差分析，實驗誤差分析是本題的難點；應知道當砝碼質量遠小于小車質量時，可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力．