Question

老师要求同学们利用如图所示的装置验证：当物体质量m一定时，它的加速度a与力F成正比。其中F=m₂g，m=m₁+m₂（m₁为小车及车内砝码的总质量，m₂为桶及桶中砝码的总质量）。实验过程：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。

（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是___________。

（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_________。

（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差________。

A．实验中必须保证m₂<<m₁                    B．实验前要平衡摩擦力

C．细线在桌面上的部分应与长木板平行            D．图中AB之间的距离x尽量小些

Answer

（1）

（2）A

（3）BC

【解析】试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；

（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得： ，则： ，v2与F成正比，故选A；

（3）以系统为研究对象，加速度： ，系统所受拉力等于m2g，不需要满足m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中AB之间的距离x尽量大些，故D错误；故选BC；

考点：验证牛顿第二定律

【名师点睛】本题考查了探究a与F的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。