Question

【題目】如圖甲為用DIS(位移傳感器、數據采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置．

(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________(填“小車質量”或“砝碼質量”)不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS測小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量，在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a－F關系圖線(如圖乙所示)．

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是在質量不變的條件下加速度與外力成________(填“正比”或“反比”)；

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________．

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態

C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大

Answer 1

【答案】小車質量 正比 C

【解析】

(1)[1]探究加速度與力的關系，應保持小車的質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合力；

(2)[2]由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車質量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比；

[3]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，由牛頓第二定律得：

，

小車的加速度，

小車受到的拉力，

當m鉤碼＜＜m小車時，可以認為小車受到的合力等于鉤碼的重力。

如果鉤碼的質量太大，則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實驗誤差較大，a－F圖象偏離直線，選項C正確，ABD錯誤。

故選C。