Question

某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系．用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a．分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系．根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致．该同学列举产生这种结果的可能原因如下：

（1）在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；
（2）没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；
（3）砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件；
（4）测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大．
通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是 （　　）

• A、（1）和（4）
• B、（2）和（3）
• C、（1）和（3）
• D、（2）和（4）

Answer 1

分析：探究物体的加速度与所受合力的关系的实验，运用控制变量法探究加速度与力和力的关系．根据牛顿第二定律分析“将砂桶和砂的重力近似看作小车的牵引力”的条件．根据原理分析图线不经过原点和曲线上部出现弯曲现象的原因．

解答：解：根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，
1、图线不经过原点，当拉力为零时，加速度不为零，知平衡摩擦力过度，即长木板的末端抬得过高了．故（1）正确，（2）错误；
2、曲线上部出现弯曲现象，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象．故（3）正确，（4）错误．
故选：C．

点评：对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题．