Question

如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

小題1:在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)________，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。
小題2:改變所掛鉤碼的數(shù)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(huà)出a-F關(guān)系圖線(xiàn)（如圖所示）。

①分析此圖線(xiàn)的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________________                            __。
②（單選題）此圖線(xiàn)的AB段明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是(      )

A．小車(chē)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(chē)的質(zhì)量太大

Answer 1

小題1:小車(chē)的質(zhì)量  小車(chē)的合力
小題2:1小車(chē)的加速度與其合力成正比
2C……2分

分析：①探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)控制小車(chē)的質(zhì)量保持不變；平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車(chē)受到的合力；
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(xiàn)的原因．
解答：解：①探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受的合力．
②由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與小車(chē)受到的合力F成正比；
以小車(chē)與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合外力等于鉤碼的重力m_鉤碼g，
由牛頓第二定律得：m_鉤碼g=（m_小車(chē)+m_鉤碼）a，小車(chē)的加速度a= m_鉤碼/（m_小車(chē)+m_鉤碼）g，
小車(chē)受到的拉力F=m_小車(chē)a= m_小車(chē)m_鉤碼/（m_小車(chē)+m_鉤碼）g，當(dāng)m_鉤碼＜＜m_小車(chē)時(shí)，
可以認(rèn)為小車(chē)受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，
則小車(chē)受到的合力小于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，a-F圖象偏離直線(xiàn)，故C正確．
故答案為：①小車(chē)的質(zhì)量；合力；②小車(chē)的質(zhì)量一定，加速a與合力F成正比；C．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了控制變量法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，實(shí)驗(yàn)誤差分析是本題的難點(diǎn)；應(yīng)知道當(dāng)砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于鉤碼重力．