Question

某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系．

(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．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像．在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图(b)所示．
(2)图线________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．
(3)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线，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

(4)小车和位移传感器接收部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______(g取10 m/s²)．

Answer 1

(1)小车的总质量，小车所受拉力；(2)①；(3)C；(4)0.5，0.2

试题分析：（１）该实验用控制变量法，通过控制研究对象（小车）的质量不变，得到其加速度随合外力变化的规律，其中还需使轨道尽量光滑、小车的质量大于钩码的质量，所以可以用钩码的重力作为小车的合外力；
（2）图线①对应的是当F=0时，小车已经有了加速度，故图线①是抬高右侧，平衡摩擦力过度得到的图线；
（3）当钩码重力太大时，钩码向下的加速度会明显增大，此时绳中张力会明显小于钩码重力，合外力测量值偏大，故选C；
（4）a－F图线的斜率为，可知小车质量为0.5kg，轨道水平时，F=1N时小车开始运动，说明滑动摩擦力约等于1N，即。