题目内容
某同学设计了如图S4－3所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计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测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d.开始时将木板置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数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，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到Q处的时间t.
图S4－3
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝________________________________________________________________________；
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)__________．
(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．图S4－4中能表示该同学实验结果的图象是________．
A B C D
图S4－4
(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__________．
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
[答案] (1)
保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值
(2)D (3)BC
[解析] (1)由d＝
at2得a＝.
(2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝
－
，此实验中弹簧测力计的示数即为细绳的拉力，不需要满足矿泉水瓶和水的质量远远小于木板的质量，图线不会弯曲．
(3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，选项B、C正确．
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图S4－7甲为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)
甲 乙
图S4－7
(1)如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2.(保留两位有效数字)
(2)保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度a与质量 m及对应的
数据如下表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度 a/m·s－2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质 量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
|
| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在如图S4－8所示的坐标纸中画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________．
图S4－8
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图S4－7甲为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)
(1)如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2.(保留两位有效数字)
(2)保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度a与质量 m及对应的
数据如下表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度 a/m·s－2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质 量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
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| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在如图S4－8所示的坐标纸中画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________．
甲 乙
图S4－7
图S4－8
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图（c）坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 ；
