Question

如图甲为用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________(填“小车质量”或“砝码质量”)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(如图乙所示)．

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是在质量不变的条件下加速度与外力成________(填“正比”或“反比”)；

②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

Answer

小车质量 正比 C

【解析】

(1)[1]探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力；

(2)[2]由图象OA段可知，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；

[3]以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力，由牛顿第二定律得：

，

小车的加速度，

小车受到的拉力，

当m钩码＜＜m小车时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力。

如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a－F图象偏离直线，选项C正确，ABD错误。

故选C。