题目内容
17.如图为“用DIS (位移传感器、数据采集器、计算机)研宄加速度和力的关系”的实验装置.下列说法中正确的是( )A. | 小车与轨道间的摩擦力要小 | |
B. | 所挂钩码的总质量应远大于小车的总质量 | |
C. | 改变所挂钩码的数量,多次重复测量取平均值 | |
D. | 用一个力传感器替代钩码来测量小车受到的拉力,该实验a-F图线的斜率将变大 |
分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理,该实验是探究加速度与力的关系,采用控制变量法进行研究.
平衡摩擦力后用钩码的重力作为小车受到的合力;
根据牛顿第二定律,得出图线斜率表示的物理意义,从而判断图线斜率的意义.
解答 解:A、该实验中近似认为细线的拉力等于小车的合力,所以小车与轨道间的摩擦力要小.故A正确;
B、以小车与钩码组成的系统为研究对象,系统所受的合外力等于钩码的重力m钩码g,由牛顿第二定律得:mg=(M+m)a,
小车的加速度为:a=$\frac{mg}{M+m}$,
小车受到的拉力为:F=Ma=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}g}$,当m<<M时,可以认为小车受到的合力等于钩码的重力,故B错误;
C、改变所挂钩码的数量,小车的加速度发生改变,应该改变所挂钩码的数量,多次重复测量,测出对应的物理量数据,不可以取平均值.故C错误;
D、用一个力传感器替代钩码来测量小车受到的拉力,根据牛顿第二定律得,a=$\frac{F}{M}$,知图线的斜率表示质量的倒数.挂重物时,a=$\frac{mg}{M+m}$,图线的斜率表示系统质量的倒数,用力传感器时,加速度a=$\frac{F}{M}$.图线的斜率表示小车质量M的倒数,可知图线的斜率变大.故D正确;
故选:AD.
点评 本题考查了研宄加速度和力的关系中的控制变量法的应用、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.
练习册系列答案
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