Question

【题目】某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图．如图（b）所示．实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：

（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 （填“线性”或“非线性”关系）。

（2）由图（b）可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是存在 。

（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是 ，钩码的质量应满足的条件是 。

Answer 1

【答案】（1）非线性；（2）存在摩擦力；（3）将轨道右端适当垫高，调节轨道倾斜度，以平衡摩擦力；远远小于小车的质量。

【解析】试题分析：（1）对钩码和小车整体受力分析，根据牛顿第二定律，在沿绳方向上：，小车的加速度，可知小车的加速度a与钩码的质量m成非线性关系；（2）若满足，，加速度，可知a-m图线不经过原点的原因可能是，即小车和轨道之间存在摩擦力；（3）直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，须有，既要满足，还需将轨道右端适当垫高，使小车的重力沿轨道向下的分力等于摩擦力，即平衡掉摩擦力。