Question

【題目】在用DIS研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置。重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端。實驗時將重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復實驗四次，列表記錄四組數據：

a/m·s－2	2.01	2.98	4.02	5.01
F/N	1.00	2.00	3.00	4.00

（1）在圖（c）所示的坐標紙上作出小車加速度a隨拉力F變化的圖線；

（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處；

（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一不計質量的微型力傳感器來測量拉力F，實驗裝置如圖（b）所示，從理論上分析，該實驗圖線的斜率將 。（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】（1）如圖所示

（2）軌道傾角過大（或平衡摩擦力過度）

（3）變大

【解析】試題分析：（1）根據所給數據，畫出小車加速度a和拉力F的關系圖線如下圖所示：

（2）由圖象可知，當小車拉力為零時，已經產生了加速度，故在操作過程中斜面的傾角過大，平衡摩擦力過度。

（3）根據牛頓第二定律得，，知圖線的斜率表示質量的倒數．掛重物時，，圖線的斜率表示系統質量的倒數，用力傳感器時，加速度，圖線的斜率表示小車質量M的倒數，可知圖線的斜率變大。