Question

（1）如图实所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

①在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS测小车的加速度．
②改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组
数据可画出a-F关系图线（如图所示）．①分析此图线的OA
段可得出的实验结论是______
③此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
A．小车与轨道之间存在摩擦       B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大         D．所用小车的质量太大
（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s²，若重锤质量为1kg．打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v_B=______m/s，重锤的动能E_kB=______J．从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为______J．（结果保留三位有效数字）

Answer

（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
该实验是探究加速度与力的关系，我们采用控制变量法 进行研究．
根据图象得出变量之间的关系，知道钩码所受的重力作为小车所受外力的条件．
（2）利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．
【解析】
（1）①因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力
②由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．
③由实验原理：mg=Ma
得a==  而实际上a′=
可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．
故选C
（2）根据匀变速直线运动的推论得：
vB==1.17m/s
EKB=mvB2=0.684J
物体重力势能减小量：mghB=0.691J
故答案为：（1）①小车的总质量 ②在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比      ③C
（2）1.17；0.684；0.691