Question

（2012?上海模擬）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）在圖示裝置中，①是固定在小車上位移傳感器的

發(fā)射

部分．在該實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，即用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量盡量

小

些．
（2）改變小車的質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-1/M關(guān)系圖線，
①如果摩擦力不能忽略，則畫出的a-1/M圖線為圖示中的

丙

．（填“甲”或“乙”或“丙”）
②（單選題）該實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

C

    A．小車與軌道之間存在摩擦                B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
    C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大                  D．所用小車的質(zhì)量太大．

Answer 1

分析：（1）固定在小車上的是位移傳感器的發(fā)射裝置．探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，鉤碼質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
（2）控制實(shí)驗(yàn)所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析圖象偏離直線的原因．

解答：解：（1）在圖示裝置中，①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射部分．在該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．所以為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量盡量小些．
（2）①加速度與質(zhì)量倒數(shù)的圖象可知，乙是不存在摩擦力；而丙有力仍沒有加速度，則說明存在摩擦力；而甲還沒有施加力，就有加速度，說明平衡摩擦力過度．
②據(jù)在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖2所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是小車的質(zhì)量一定，加速a與合力F成正比．
由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg=Ma
得a=

mg

M

=

F

M

而實(shí)際上a′=

mg

m+M

可見A，B段明顯偏離直線是由于沒有滿足M＞＞m造成的，故選項(xiàng)C正確．
故達(dá)為：（1）發(fā)射，小
（2）①丙   ②C

點(diǎn)評(píng)：探究影響加速度因素時(shí)，在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼重力．