Question

（2009?上海）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．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

小車(chē)的總質(zhì)量

不變，用鉤碼所受的重力作為

小車(chē)所受外力

，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度．
（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

在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，

．
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

C

（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

分析：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力的關(guān)系，我們采用控制變量法 進(jìn)行研究．
根據(jù)圖象得出變量之間的關(guān)系，知道鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受外力的條件．

解答：解：（1）因?yàn)橐�探索“加速度和力的關(guān)系”所以應(yīng)保持小車(chē)的總質(zhì)量不變，鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受外力；（2）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線(xiàn)，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(jiàn)AB段明顯偏離直線(xiàn)是由于沒(méi)有滿(mǎn)足M＞＞m造成的．
故答案為：（1）小車(chē)的總質(zhì)量，小車(chē)所受外力，
（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，
②C，

點(diǎn)評(píng)：要清楚實(shí)驗(yàn)的研究方法和實(shí)驗(yàn)中物理量的測(cè)量．
當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量時(shí)，鉤碼所受的重力才能作為小車(chē)所受外力．