问题 实验题

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。

小题1:在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为_________,用DIS测小车的加速度。

小题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)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________________                            __。

②(单选题)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

答案

小题1:小车的质量  小车的合力

小题2:1小车的加速度与其合力成正比

2C……2分

分析:①探究加速度与力的关系,应控制小车的质量保持不变;平衡摩擦力后用钩码的重力作为小车受到的合力;

②控制实验所控制的变量,分析图象,根据图象特点得出实验结论;根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因.

解答:解:①探究加速度与力的关系,应保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车所受的合力.

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;

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m钩码g,

由牛顿第二定律得:m钩码g=(m小车+m钩码)a,小车的加速度a= m钩码/(m小车+m钩码)g,

小车受到的拉力F=m小车a= m小车m钩码/(m小车+m钩码)g,当m钩码<<m小车时,

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,故C正确.

故答案为:①小车的质量;合力;②小车的质量一定,加速a与合力F成正比;C.

点评:本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析,实验误差分析是本题的难点;应知道当砝码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力.

选择题
单项选择题 B1型题