Question

【题目】在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图(a)所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端；实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.

a/ms-2	2.01	2.98	4.02	6.00
F/N	1.00	2.00	3.00	5.00

(1)实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处理信息，所获取的信息是______;

(2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线_____;

(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:______

(4)如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将______.(填“变大”，“变小”，“不变”)

Answer 1

【答案】在连续相等时间内的位移 见解析 平衡摩擦力时倾角过大 变大

【解析】

(1)[1].位移传感器是专门用来测量位移的仪器，所以使用位移传感器和计算机，所获得的信息是在连续相等时间内的位移.

(2)[2].a-F图象如图所示

(3)[3].由图象可知，当F=0时，a大于0，说明小车在没施加拉力时就会加速运动，表明在平衡摩擦力时倾角过大.

(4)[4].根据牛顿第二定律可知，对小车应有F=Ma，即

a=，

此时a-F图象的斜率为k=；

再对重物应有

mg-F=ma

联立可得

a=

若把mg当做F，则应有

a=

此时a-F图象实际斜率为，所以k>k′，所以图象的斜率大于实际的斜率，即斜率变大.