Question

某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一块合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F₀，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F₁，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．

①木板的加速度可以用d、t表示为a=

2d

t2

．
②（单选题）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F₁的关系．如图2所示图象能表示该同学实验结果的是

③（多选题）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是

A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度．

Answer 1

分析：长木板做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式列式求解加速度；
知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值；
知道当水的质量远远小于木板的质量时，水的重力近似等于绳子的拉力．

解答：解：①根据匀变速直线运动公式得：
a=

2d

t2

②当F₁＞F₀时，木板才产生加速度．随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，
矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量，那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大．故选C．
③A、不可以改变滑动摩擦力的大小，故A错误．
B．缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，故B正确．
C．缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故C正确．
D．并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度．故D错误．
故选BC．
故答案为：①

2d

t2

；②C；③BC．

点评：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．实验的图象描绘，物理结合数学的应用都值得注意．