Question

（6分）某同學利用圖（a）所示實驗裝置即數字化信息系統獲得了小車加速度a與鉤碼的質量m的對應關系圖，如圖（b）所示，實驗中小車（含發射器）的質量為200g，實驗時選擇了不可伸長的輕質細繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到，回答下列問題：

（1）根據該同學的結果，小車的加速度與鉤碼的質量成      （填“線性”或“非線性”）的關系。
（2）由圖（b）可知，圖線不經過遠點，可能的原因是          。
（3）若利用本實驗裝置來驗證“在小車質量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應采取的改進措施是      ，鉤碼的質量應滿足的條件是           。

Answer 1

（1）非線性（2）存在摩擦力（3）調整軌道傾斜度以平衡摩擦力  遠小于小車質量

試題分析：（1）根據該同學描繪的加速度和鉤碼質量的圖象是一條曲線而不是直線，所以是非線性關系。
（2）根據圖（b）可知當鉤碼有一定質量，即細線有一定拉力時，小車加速度仍等于0，說明小車合力等于0，所以可能除拉力外小車還收到摩擦力作用
（3）實驗改進部分由兩個要求，第一個就是圖象不過遠點，需要平衡摩擦力，所以調整軌道傾斜度，第二個就是圖象時曲線，因為小車的合力即細線拉力并不等于鉤碼重力，而是拉力只有當時。，圖象近似為直線。