Question

如图为“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。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。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_____________不变；

（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）。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

Answer

小车的总质量 在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比 C

【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。

(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)[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 M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m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。