Question

【題目】如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度與力的關系”的實驗裝置：

（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持 ，用鉤碼所受的重力作為 。用DIS測出小車的加速度。

（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量，在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a—F關系圖線（如圖所示）

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是

②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

A. 小車與軌道之間存在摩擦

B. 導軌保持了水平狀態

C. 所掛鉤碼的總質量太大

D. 所用小車的質量太大

（3）某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖：長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。

實驗步驟如下：①用游標卡尺測量滑塊的擋光長度d, 用天平測量滑塊的質量m；

②用直尺測量AB之間的距離s, 以及A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2;

③將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t;

④重復步驟③數次，并求擋光時間的平均值;

⑤利用所測數據求出摩擦力Ff和斜面傾角的余弦值cos α；

⑥多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤，作出Ff—cosα關系曲線.

用以上測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）；

①斜面傾角的余弦cosα=

②滑塊通過光電門時的速度v=

③滑塊運動時的加速度a=

④滑塊運動時所受到的摩擦阻力Ff=

Answer 1

【答案】（1）小車總質量不變；小車所受合外力。（2）①質量不變時加速度與合外力成正比；② C；

（3）① ② ③ ④

【解析】

試題分析：（1）應保持小車總質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受合外力。

（2）①可得出的實驗結論是 質量不變時加速度與合外力成正比；

②造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質量太大，沒有滿足小車的質量遠大于鉤碼的質量，故選C[來；源:學+科+網Z+X+

（3）①斜面傾角的余弦：；②滑塊通過光電門時的速度v= ； ③根據可得滑塊運動時的加速度a= ④根據牛頓第二定律：， ，則滑塊運動時所受到的摩擦阻力