Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)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(xì)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。開始時讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)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(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動到P Q處的時間t。則：

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_______ 。

(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yōu)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C．可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小

D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

Answer 1

【答案】 ； C; BC;

【解析】（1）根據(jù)運(yùn)動學(xué)位移與時間關(guān)系應(yīng)有：d=at2，解得a=；
（2）根據(jù)題意，木板受到的滑動摩擦力為f=F0，對木板和礦泉水瓶組成的系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律應(yīng)有F1-f=（m+M）a，
聯(lián)立解得 ，其中m為礦泉水瓶的質(zhì)量，M為木板的質(zhì)量；根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念可知，隨當(dāng)?shù)V泉水質(zhì)量m增大a-F1圖象的斜率逐漸減小，所以能表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是C圖；
（3）由于木板受到的摩擦力與礦泉水的質(zhì)量無關(guān)，所以A錯誤；由于水與砝碼相比能任意改變，所以它的優(yōu)點(diǎn)是可以更方便地獲取多組數(shù)據(jù)，所以B正確；由于水的多少可以任意變化，可以比較精確地測出木板所受摩擦力的大小，所以C正確；由于加速度越大需要水的質(zhì)量越大，而水的質(zhì)量越大時圖象的斜率越小，實(shí)驗(yàn)的精確度會越小，所以D錯誤；故選BC.