Question

（2012?开封二模）如图1，为研究加速度和力的关系的实验装置．
（1）在本实验中，用钩码所受的重力大小当做小车所受的

合力

，用DIS系统测小车的加速度．在改变所挂钩码的数量，多次重复测量中，有无必要同时在小车上加减砝码

不需要

 （选填“需要”“不需要”）．
（2）根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．

此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

C

（选填A、B、C、D其中一项）
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探究加速度与力的关系，应控制小车的质量保持不变；平衡摩擦力后用钩码的重力作为小车受到的合力；
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）探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力．
用DIS系统测小车的加速度．在改变所挂钩码的数量，多次重复测量中，不需要同时在小车上加减砝码．
（2）根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．
故答案为：（1）合力，不需要
（2）小车的质量一定，加速a与合力F成正比，C．

点评：本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点；应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力．