Question

【題目】在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中，甲、乙兩組分別用如圖甲、乙所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質量的小車，測得位移傳感器與小車總質量為M，位移傳感器B隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器A固定在軌道一端．甲組實驗中重物質量為m，其重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器(質量不計)測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數據，并畫出a－F圖象．

（1）兩小組中要使繩對小車的拉力等于小車所受合外力，必須進行的操作是________．

（2）改進后，甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是________．

（3）圖丙中符合甲組同學作出的實驗圖象的是______；符合乙組同學作出的實驗圖象的是________．

Answer 1

【答案】平衡摩擦力 m<<M ② ①

【解析】

(1)[1] 為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力。

(2)[2] 在該實驗中實際是：

mg=（M+m）a

要滿足

mg=Ma

應該使重物的總質量遠小于小車的質量

m<<M

(3)[3][4] 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

即隨著重物的質量增大，不在滿足重物的質量遠遠小于小車的質量，所以圖中符合甲組同學做出的實驗圖象的是②。乙組直接用力傳感器測得拉力F，隨著重物的質量增大拉力F測量是準確的，a-F關系為一傾斜的直線，符合乙組同學做出的實驗圖象的是①