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）所示的賣驗裝置，重物通過滑輪用細繩拉小車，位移傳感器（發射器）隨小車一起治傾斜執道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端。實驗時所用重物的質量m遠小于小車及位移傳感器（發射器）的總質量M，從而將重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復實驗四次，列表記求四組數據

（1）在圖（c）所示的坐標紙上作出小車加速度a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）若不能忽略m，則根據圖（c）可得，圖線的斜率k=__________（用題中所給的字母表示），如果實驗時，在小車和重物之間接一不計質量的微型力傳盛器楽測量拉力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】圖見解析；軌道傾角過大； ；變大；

【解析】

（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）若不能忽略m，根據牛頓第二定律得，，知圖線的斜率表示質量的倒數，即．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a=．圖線的斜率表示小車質量M的倒數，可知圖線的斜率變大．