Question

（2012?上海模拟）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度与质量关系”的实验装置．
（1）在图示装置中，①是固定在小车上位移传感器的

发射

部分．在该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，即用钩码所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使钩码质量尽量

小

些．
（2）改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-1/M关系图线，
①如果摩擦力不能忽略，则画出的a-1/M图线为图示中的

丙

．（填“甲”或“乙”或“丙”）
②（单选题）该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

C

    A．小车与轨道之间存在摩擦                B．导轨保持了水平状态
    C．所挂钩码的总质量太大                  D．所用小车的质量太大．

Answer 1

分析：（1）固定在小车上的是位移传感器的发射装置．探究加速度与质量关系时，钩码质量应远小于小车的质量．
（2）控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因．

解答：解：（1）在图示装置中，①是固定在小车上位移传感器的发射部分．在该实验中，应使钩码的质量远小于小车的质量．所以为了减小实验误差，应使钩码质量尽量小些．
（2）①加速度与质量倒数的图象可知，乙是不存在摩擦力；而丙有力仍没有加速度，则说明存在摩擦力；而甲还没有施加力，就有加速度，说明平衡摩擦力过度．
②据在某次实验中测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图2所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是小车的质量一定，加速a与合力F成正比．
由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma
得a=

mg

M

=

F

M

而实际上a′=

mg

m+M

可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的，故选项C正确．
故达为：（1）发射，小
（2）①丙   ②C

点评：探究影响加速度因素时，在钩码质量远小于小车质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于钩码重力．