Question

（07年海南卷）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

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

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，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h_o。

② 进行（1）中的各项测量。

③ 计算与作图时用（h－h_o）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：（1）　②　　③　　④斜面倾角（或填h的数值）

　        （2）Ｃ

解析：

（1）②小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有，所以有。

③小车在斜面上受到竖直向下的重力、垂直接触面的支持力，这两个力在垂直斜面方向的合力为零，所以沿斜面方向的力为，而斜面高度为h，所以有，所以有小车受到的合外力为。

因为要探究加速度与合外力的关系，应该改变合外力的大小，而由上面可知，在质量确定的情况下，合外力的大小与高度成正比，所以应该改变高度h的数值重复实验。要改变h 的数值，实质是改变斜面的倾角。