Question

【題目】某同學利用圖示的裝置驗證系統牛頓第二定律，即一系統的質量m一定時，系統運動的加速度a與合力F成正比。實驗時，有一定數目的砝碼放置在小車。實驗過程：將小車從A處由靜止釋放，用速度傳感器測出它運動到B處時的速度v，然后將小車內的一個砝碼拿到小桶中，小車仍從A處由靜止釋放，測出它運動到B處時對應的速度，重復上述操作。圖中AB相距x。

(1)設加速度大小為a，則a與v及x間的關系式是___________。

(2)如果實驗操作無誤，四位同學根據實驗數據做出了右側圖象，其中哪一個是正確的__。

(3)下列哪些措施能夠減小本實驗的誤差________。

A．實驗中必須保證小桶及砝碼的總質量遠小于 小車及車內砝碼的總質量

B．實驗前要平衡摩擦力

C．細線在桌面上的部分應與長木板平行

D．圖中AB之間的距離x盡量小些

Answer 1

【答案】（1）v2=2ax （2）A （3）BC

【解析】

（1）小車做初速度為零的勻加速直線運動，應用勻變速直線運動的速度位移公式分析答題。

（2）應用勻變速直線運動規律與牛頓第二定律求出圖象的函數表達式，然后分析答題。

（3）根據實驗原理與實驗注意事項分析答題。

（1）小車做初速度為零的勻加速直線運動，由勻變速直線運動的速度位移公式得：v2=2ax；

（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛頓第二定律得：，則：v2=F，v2與F成正比，故選A；

（3）以系統為研究對象，加速度：，系統所受拉力等于m2g，不需要滿足m2＜＜m1，故A錯誤；為使系統所受合力等于桶與桶中砝碼的重力，實驗前要平衡摩擦力，故B正確；為使系統所受合力等于桶與桶中砝碼的重力，實驗需要配合摩擦力，此外還需要細線在桌面上的部分應與長木板平行，故C正確；為減小實驗誤差，圖中AB之間的距離x盡量大些，故D錯誤；故選：BC；