Question

通过DIS来研究物体加速度与力的关系，实验装置如图．
（1）保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，通过改变所挂钩码的数量，多次重复测量来研究物体加速度与所受合外力的关系．这种研究方法叫

控制变量法

．
（2）通过多次实验，得到的数据，画出图象（如图所示）．结果发现图象明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

C

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）如图，若绳子拉力不断增大，AB曲线不断延伸，那么加速度趋向值

g

．若所挂钩不断增加，那么绳子拉力的趋向值

小车和位移传感器的总重量

．

Answer 1

分析：该实验是探究加速度与力的关系，我们采用控制变量法进行研究．根据图象得出变量之间的关系，知道钩码所受的重力作为小车所受外力的条件．

解答：解：（1）在本实验中，控制小车的质量不变，通过改变外力研究加速度与外力的关系，这种研究方法是控制变量法；
（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma
得a=

mg

M

=

F

M

，而实际上a′=

mg

M+m

可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的，故选项C正确．
（3）因为钩码的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g 的运动．此时由于T=m a 因此，拉力约为小车与发射器的总质量．
故答案为：（1）控制变量法           （2）C
（3）g；          小车和位移传感器的总重量

点评：实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键．