Question

【題目】 “用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置如圖（a）所示，實驗中用所掛鉤碼的重量作為細線對小車的拉力F．通過增加鉤碼的數量，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a﹣F圖線，如圖（b）所示．

（1）圖線 （選填“①”或“②”） 是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的；

（2）在軌道水平時，小車運動的阻力Ff= N；

（3）（單選）圖（b）中，拉力F較大時，a﹣F圖線明顯彎曲，產生誤差．為避免此誤差可采取的措施是 ．

A．調整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動

B．在增加鉤碼數量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質量始終遠小于小車的總質量

C．將無線力傳感器捆綁在小車上，再將細線連在力傳感器上，用力傳感器讀數代替鉤碼的重力

D．更換實驗中使用的鉤碼規格，采用質量較小的鉤碼進行上述實驗．

Answer 1

【答案】（1）①（2）0.5（3）C

【解析】試題分析：（1）在水平軌道上，由于受到摩擦力，拉力不為零時，加速度仍然為零，可知圖線Ⅱ是在軌道水平的情況下得到的．當軌道的右側抬高過高時，（平衡摩擦力過度），拉力等于0時，會出現加速度，所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的．

（2）根據牛頓第二定律得，F-f=ma，，圖線的斜率表示質量的倒數；因為F=0．5N時，加速度為零，解得f=0．5N．

（3）由于開始段a-F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma；得，而實際上，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M＞＞m造成的．所以更換實驗中使用的鉤碼規格，采用質量較小的鉤碼進行上述實驗，可以減小彎曲的程度，而將無線力傳感器捆綁在小車上，再將細線連在力傳感器上，用力傳感器讀數代替鉤碼的重力可以避免出現這種情況．故最佳的答案是C選項．故選C。