Question

“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F。通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图（b）所示。

（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）

（2）在轨道水平时，小车运动的阻力F_f =__________N；

（3）图（b）中，拉力F较大时，a－F图线明显弯曲，产生误差。为避免此误差可采取的措施是_________

A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。

B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。

C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力。

D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。

Answer

（1）① （2）0.5（3）C

【解析】

试题分析：（1）由图线可知，①图线是由于平衡摩擦力过头造成的，而②图线则是由于平衡摩擦力不够或者没有平衡摩擦力造成的，故①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；

（2）由②图线可知，在轨道水平时，小车运动的阻力Ff =0.5N；

（3）由于开始段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma，得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．所以更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验，可以减小弯曲的程度，而将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力可以避免出现这种情况．故最佳的答案是C选项．

考点：研究加速度与力的关系

【名师点睛】对于图象问题，通常的方法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．要清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量．当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力。