Question

某研究性學習小組的同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計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，細繩的兩端分別于彈簧測力計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動為止，記下彈簧測力計的示數(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，釋放木板后，一位同學迅速記下彈簧測力計的示數(shù)F，另一位同學用秒表記下木板從MN處運動到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改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關系．下列圖象能表示該小組同學實驗結果的是

C

．

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：
a=

2d

t2

為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是保持F₁不變，重復實驗多次測量，求平均值．
（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．故選C．
故答案為：①a=

2d

t2

；   ②C．

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．