Question

1．在“探究加速度和力的關(guān)系”的實驗中，某校的興趣小組采用如圖甲所示的傳感器實驗裝置進行研究，計算機可通過位移傳感器采集的數(shù)據(jù)直接計算出小車的加速度．實驗時他們用鉤碼的重力作為小車所受外力，平衡好摩擦后，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖乙所示）．

（1）分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是在小車質(zhì)量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比．
（2）此圖線的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 控制實驗所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點得出實驗結(jié)論；根據(jù)實驗注意事項分析圖象偏離直線的原因．

解答 解：（1）由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車質(zhì)量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比；
（2）以小車與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對象，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+m_鉤碼）a，
小車的加速度a=$\frac{{m}_{鉤碼}}{{{m}_{小車}+m}_{鉤碼}}$g，
小車受到的拉力F=m_小車a=$\frac{{{m}_{小車}m}_{鉤碼}}{{{m}_{小車}+m}_{鉤碼}}$g，當m_鉤碼＜＜m_小車時，
可以認為小車受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，
則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實驗誤差較大，a-F圖象偏離直線，故C正確．
故選：C．
故答案為：（1）在小車質(zhì)量一定時，加速度a與小車受到的合力F成正比；（2）C

點評 本題考查了控制變量法的應(yīng)用、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗誤差分析，實驗誤差分析是本題的難點；應(yīng)知道當砝碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力．