Question

关于“用DIS探究牛顿第二定律”的实验
（1）如图1是本实验的装置图，图中①是位移传感器的

 

部分，②是位移传感器的

 

部分．本实验通过

 

来改变对小车的拉力，通过

 

来改变小车的质量．
（2）如图2为小车质量不变时实验所得的a～F图象，从图象上可以看到直线不过原点，其原因是

 

，由图可知小车的质量为

 

kg．

Answer 1

分析：（1）发射器固定在小车上，接收器应该固定在轨道上．
（2）关于a-F图象是一条倾斜的直线，说明a与F成线性关系．可通过求直线的斜率求解质量m．

解答：解：（1）发射器固定在小车上，接收器应该固定在轨道上．
所以图中①是位移传感器的发射器部分，②是位移传感器的接收器部分．
本实验通过控制变量法研究加速度与力、质量的关系，所以
通过改变悬挂钩码的个数来改变对小车的拉力，通过在小车上加配重片来改变小车的质量．
（2）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0处于静止，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．
所以造成图中直线不过坐标原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
a=

F-f

m

a-F图线的斜率的倒数即物体的质量，
所以m=

1

k

=0.77kg
故答案为：（1）发射器、接收器、改变悬挂钩码的个数、在小车上加配重片．
（2）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足、约0.77．

点评：本题关键要明确“用DIS研究加速度和质量的关系”实验中实验器材的用法，由于目前很多学校还不具备条件，不少同学不能亲自做这个实验，可以多看看课本．