Question

“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。

（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“a”或“b”）

（2）在轨道水平时小车运动的阻力f =__________；

（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差。为消除此误差可采取的措施是________。

A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。

B．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力。

C．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。

D．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。

Answer

（1）B（2）0．5N（3）B

【解析】

试题分析：（1）在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，可知图线Ⅱ是在轨道水平的情况下得到的．当轨道的右侧抬高过高时，（平衡摩擦力过度），拉力等于0时，会出现加速度，所以图线B是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．

（2）根据牛顿第二定律得，，，图线的斜率表示质量的倒数；因为时，加速度为零，解得．

（3）随着钩码的数量增大到一定程度时图（b）的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，而我们把用钩码所受重力作为小车所受的拉力，所以消除此误差可采取的简便且有效的措施应该测量出小车所受的拉力，即在钩码与细绳之间放置一力传感器，得到力F的数值，在作出小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象，故选B．

考点：“用DIS研究加速度与力的关系”的实验

【名师点睛】对于图象问题，通常的方法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．要清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量．当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力．