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     （选填“①”或“②”） 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；

（2）在轨道水平时，小车运动的阻力F_f=     N；

（3）（单选）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）在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，可知图线Ⅱ是在轨道水平的情况下得到的．当轨道的右侧抬高过高时，（平衡摩擦力过度），拉力等于0时，会出现加速度，所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．

（2）根据牛顿第二定律得，F-f=ma，，图线的斜率表示质量的倒数；因为F=0．5N时，加速度为零，解得f=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．故选C。