Question

（2012?開封二模）如圖1，為研究加速度和力的關(guān)系的實驗裝置．
（1）在本實驗中，用鉤碼所受的重力大小當(dāng)做小車所受的

合力

，用DIS系統(tǒng)測小車的加速度．在改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量中，有無必要同時在小車上加減砝碼

不需要

 （選填“需要”“不需要”）．
（2）根據(jù)在某次實驗中測得的多組數(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段可得出的實驗結(jié)論是

小車的質(zhì)量一定，加速a與合力F成正比．

此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

C

（選填A(yù)、B、C、D其中一項）
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探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)控制小車的質(zhì)量保持不變；平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車受到的合力；
②控制實驗所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)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）探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合力．
用DIS系統(tǒng)測小車的加速度．在改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量中，不需要同時在小車上加減砝碼．
（2）根據(jù)在某次實驗中測得的多組數(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段可得出的實驗結(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；由實驗原理：mg=Ma
得a=

mg

M

=

F

M

而實際上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C正確．
故答案為：（1）合力，不需要
（2）小車的質(zhì)量一定，加速a與合力F成正比，C．

點(diǎn)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(diǎn)；應(yīng)知道當(dāng)砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼重力．