Question

（2012?浦東新區三模）在用DIS實驗研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復實驗四次，列表記錄四組數據．

a/ms-2	2.01	2.98	4.02	6.00
F/N	1.00	2.00	3.00	5.00

（1）在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關系圖線；
（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處是

傾角過大，平衡摩擦力過度

；
（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器，如圖（b）所示．從理論上分析，該實驗圖線的斜率將

變大

．（填“變大”，“變小”，“不變”）

Answer 1

分析：（1）根據所提供數據采用描點法可正確畫出加速度a和拉力F的關系圖線．
（2）根據所畫圖象可得出正確結果．
（3）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：（1）根據所給數據，畫出小車加速度a和拉力F的關系圖線如下圖所示：

（2）由圖象可知，當小車拉力為零時，已經產生了加速度，故在操作過程中斜面的傾角過大，平衡摩擦力過度．
（3）根據牛頓第二定律得，a=

F

m

，知圖線的斜率表示質量的倒數．掛重物時，a=

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=

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．
故答案為：（1）如圖；（2）傾角過大，平衡摩擦力過度；（3）變大．

點評：實驗裝置雖然有所變動，但是實驗原理、實驗方法、操作細節等是一樣的，故任何實驗明確實驗原理是解答實驗的關鍵．