Question

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

Answer 1

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．