Question

【题目】现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。

（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：

①小车自斜面上方一固定点Ａ1从静止开始下滑至斜面底端Ａ2，记下所用的时间t

②用米尺测量Ａ1与Ａ2之间的距离s，则小车的加速度a=____________。

③用米尺Ａ1相对于Ａ2的高h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力Ｆ＝________。④改变_________________，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作用作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时Ａ1点相对于斜面底端Ａ2的高度ho。②进行（1）中的各项淐。

③计算与作图时用（h－ho）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A．方案正确可行

B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。

其中合理的意见是________。

Answer 1

【答案】 斜面倾角（或填h的数值） Ｃ

【解析】

试题⑴由初速为0的匀加速运动有，，联立两式可得；小车所受的合外力大小为重力沿斜面方向的分量大小，设斜面倾角为，故有；通过改变斜面倾角可以使小车获得不同大小的合外力，以便获取不同加速度下的实验数据； (2) 设小车所受摩擦力为f，小车与斜面间摩擦系数为，则，故小车所受摩擦力会随着斜面倾角的增大而减小，故C合理。