Question

9．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(xiàn)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(shù)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(shù)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、t表示為a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$．
②多次改變瓶中水的質量并重復實驗，確定加速a與彈簧秤示數(shù)F的關系．下列圖象能反映該同學實驗結果的是D．

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(shù)據(jù)
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(jù)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(jù)勻變速直線運動公式得：
d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
解得：a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$
（2）當F₁＞F₀時，木板才產(chǎn)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(xiàn)彎曲．故選D．
（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，可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，故B正確．
C．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C正確．
D．并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數(shù)據(jù)以提高實驗精度．故D錯誤．
故選：AC．
故答案為：①$\frac{2d}{{t}^{2}}$：②D：③BC

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(shù)據(jù)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(shù)學的應用都值得注意．