Question

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．彈簧秤固定在一塊合適的木板上，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=

2d

t2

．
②（單選題）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．如圖2所示圖象能表示該同學實驗結果的是

③（多選題）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

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：
a=

2d

t2

②當F₁＞F₀時，木板才產生加速度．隨著繼續向瓶中加水后，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．故選C．
③A、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據，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據以提高實驗精度．故D錯誤．
故選BC．
故答案為：①

2d

t2

；②C；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．