Question

【题目】某同学利用图示的装置验证系统牛顿第二定律，即一系统的质量m一定时，系统运动的加速度a与合力F成正比。实验时，有一定数目的砝码放置在小车。实验过程：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。

(1)设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是___________。

(2)如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了右侧图象，其中哪一个是正确的__。

(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差________。

A．实验中必须保证小桶及砝码的总质量远小于 小车及车内砝码的总质量

B．实验前要平衡摩擦力

C．细线在桌面上的部分应与长木板平行

D．图中AB之间的距离x尽量小些

Answer 1

【答案】（1）v2=2ax （2）A （3）BC

【解析】

（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的速度位移公式分析答题。

（2）应用匀变速直线运动规律与牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后分析答题。

（3）根据实验原理与实验注意事项分析答题。

（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；

（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得：，则：v2=F，v2与F成正比，故选A；

（3）以系统为研究对象，加速度：，系统所受拉力等于m2g，不需要满足m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中AB之间的距离x尽量大些，故D错误；故选：BC；