Question

(2010·山東理綜)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下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.開始時將木板置于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(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

解析：　(1)木板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，其位移d＝at²，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(dāng)F₁＜F₀時，木塊不動，加速度為零，a、b均錯；當(dāng)F₁＞F₀時，木板開始運(yùn)動，但F₁并非繩子的拉力而是瓶和水的總重力，只有當(dāng)瓶和水的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木板和彈簧秤的質(zhì)量時，F₁才可近似等于繩子拉力，此時a－F₁圖線為一段傾斜的直線，當(dāng)瓶和水的質(zhì)量不遠(yuǎn)小于木板和彈簧的總質(zhì)量時，繩子的拉力將小于F₁，其加速度a隨著F₁的增大而增加的變慢，即a－F₁圖線的斜率將逐漸減小，因而只有c項(xiàng)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(zhì)量可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因而F₁的大小也可以連續(xù)調(diào)節(jié)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故正確答案為b、c.

答案：　(1)　多次測量時間t，取t的平均值　(2)c　(3)bc