题目内容
14．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=$\frac{2d}{{t}^{2}}$；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）保持F1不变，重复实验多次测量求平均值．
（2）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c．
（3）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bc．
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．
分析 （1）根据运动学公式求出加速度．
（2）知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值．
（3）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的位移公式可知：a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$，为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值．
（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．
（3）a、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）$\frac{2d}{{t}^{2}}$；保持F1不变，重复实验多次测量求平均值；（2）c；（3）bc．
点评 本题考查了探究加速度与力的关系实验，知道实验原理是解题的关键；教材上的实验，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．
练习册系列答案
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