Question

如图为“研究加速度和力及质量的关系”的实验装置。在该实验中必须采用控制变量法，

在研究加速度和力的关系时：
小题1:应保持                 不变，用钩码所受的重力作为             ，用纸带测小车的加速度。
小题2:改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是                      。
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(    )

A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨倾斜程度过大

C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大

Answer 1

小题1:小车的总质量，小车所受合外力
小题2:①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比  ②  (C)

解答：解：（1）试验是探究小车加速度a与合外力F之间的关系，应采用控制变量法：保持小车的质量不变．小车受到的合外力F可用钩码受到的重力代替．故填：小车的质量；小车受到的合外力．
（2）①分析此图线的OA段可得出的实验结论是：在质量不变的条件下，加速度与外力成正比
②数据处理时：设小车的质量为M，钩码的质量为m，则：F=mg
小车的加速度为：a=，这是理论值．
由牛顿第二定律：F=ma得：对于小车个钩码组成的整体：a=，这是真实值．
所以：只有当M＞＞m时：a=≈，a与F才成线性关系．
所以AB段明显偏离直线的原因是m太大了．
A：图象是从零点开始的，故小车与轨道间的摩擦力为零．故A错误．
B：图象是从零点开始的，故小车与轨道间的摩擦力为零．导轨水平无影响．故B错误．
C：只有当M＞＞m时：a=≈，a与F才成线性关系．所以AB段明显偏离直线的原因是m太大了．故C正确．
D：只有当M＞＞m时：a=≈，a与F才成线性关系．故小车质量大更容易满足M＞＞m．故D错误．
故选：C
故答案为：（1）小车的质量；小车受到的合外力  （2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比   ②C
点评：探究小车加速度与小车质量以及合外力之间的关系需要用到控制变量法，注意是控制第三个量不变探究其余两个量的关系，理解实验中要求小车质量M＞＞钩码质量m的原因即可．