Question

【題目】某同學設計了“探究加速度a與物體所受合外力F及質量m的關系”的實驗。圖甲為實驗裝置簡圖。

（1）該同學利用了本實驗裝置來驗證“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_____________________________。

（2）該同學利用本實驗裝置并采取了一些改進措施“探究加速度a與物體所受合外力F的關系”，通過改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量，根據測得的多組數據作出了aF關系圖線（如圖乙所示）：

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是__________________。

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_______________。

A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導軌與水平面間傾角過大

C.所掛鉤碼的總質量太大 D.所用小車的質量太大

Answer 1

【答案】調節軌道的傾斜角度以平衡摩擦力 遠小于小車的質量 ①在質量不變的情況下，加速度與外力成正比 ②C

【解析】

（1）若利用本實驗來驗證“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：調節軌道的傾斜度以平衡摩擦力，即使得繩子上拉力等于小車的合力．根據牛頓第二定律得，整體的加速度，則繩子的拉力，知鉤碼的質量遠小于小車的質量時，繩子的拉力等于鉤碼的重力，所以鉤碼的質量應滿足的條件是遠小于小車的質量．（2）①由于OA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．②由實驗原理：，得：，而實際上，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足小車的質量造成的，故C正確．故選C。