Question

5．某同學設計了如圖1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塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧剩秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d，開始時將木塊置于P處，現緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大小，再將木塊放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間t．

（1）木塊的加速度可以用d和t表示為a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$．
（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F的關系，圖2中能表示該同學實驗結果的是C．
（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(yōu)點是BC．
A．可以改變滑動摩擦力的大小
B．可以更方便地獲取更多組實驗數據
C．可以更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

分析 長木板做勻加速直線運動，根據位移時間關系公式列式求解加速度；
知道減小誤差的常用方法是多次測量取平均值；
知道當水的質量遠遠小于木板的質量時，水的重力近似等于繩子的拉力．

解答 解：（1）根據勻變速直線運動公式得：
d=$\frac{1}{2}$at²
可得：a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$．
（2）由牛頓第二定律可知，F-F₀=ma，故a=$\frac{1}{m}$F-$\frac{{F}_{0}}{m}$，
當F₁＞F₀時，木板才產生加速度．隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質量不斷增加，
礦泉水瓶的質量不能遠小于木板的質量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大，則圖象出現彎曲．
故選：C．
（3）A、不可以改變滑動摩擦力的大小，故A錯誤．
B、緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故B正確．
C、緩慢向瓶中加水，可以更方便地獲取多組實驗數據，故C正確．
D、并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數據以提高實驗精度．故D錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）$\frac{2d}{{t}^{2}}$；（2）C；（3）BC

點評 實驗要明白實驗目的，懂得實驗原理，科學選擇器材，合理安排實驗步驟，細心記錄數據，認真分析和處理數據，總結實驗結論．