Question

某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN處，現緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數F₀，以此表示滑動摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數F₁，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝________；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)______．
(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數F₁的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優點是________．
a．可以改變滑動摩擦力的大小
b．可以更方便地獲取多組實驗數據
c．可以比較精確地測出摩擦力的大小
d．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

Answer 1

(1)　多次測量時間t，取t的平均值　(2)c　(3)bc

解析試題分析：(1)木板做初速度為零的勻加速直線運動，其位移，加速度a＝.為了減小偶然誤差，可多次測量時間t，取t的平均值．
(2)當時，木塊不動，加速度為零，a、b均錯；當時，木板開始運動，但F₁并非繩子的拉力而是瓶和水的總重力，只有當瓶和水的質量遠小于木板和彈簧秤的質量時，才可近似等于繩子拉力，此時a－圖線為一段傾斜的直線，當瓶和水的質量不遠小于木板和彈簧的總質量時，繩子的拉力將小于，其加速度a隨著的增大而增加的變慢，即a－圖線的斜率將逐漸減小，因而只有c項正確．
(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼相比，水的質量可以連續調節，因而的大小也可以連續調節，從而比較精確地測出摩擦力的大小和更方便地獲取多組實驗數據，故正確答案為b、c.
考點：探究加速度與物體質量、物體受力的關系．
點評：書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．實驗的圖象描繪，物理結合數學的應用都值得注意．