Question

(2010·山东理综)某同学设计了如下图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＝________；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与弹簧秤示数F₁的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是________．

 (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

Answer 1

解析：　(1)木板做初速度为零的匀加速直线运动，其位移d＝at²，加速度a＝.为了减小偶然误差，可多次测量时间t，取t的平均值．

(2)当F₁＜F₀时，木块不动，加速度为零，a、b均错；当F₁＞F₀时，木板开始运动，但F₁并非绳子的拉力而是瓶和水的总重力，只有当瓶和水的质量远小于木板和弹簧秤的质量时，F₁才可近似等于绳子拉力，此时a－F₁图线为一段倾斜的直线，当瓶和水的质量不远小于木板和弹簧的总质量时，绳子的拉力将小于F₁，其加速度a随着F₁的增大而增加的变慢，即a－F₁图线的斜率将逐渐减小，因而只有c项正确．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码相比，水的质量可以连续调节，因而F₁的大小也可以连续调节，从而比较精确地测出摩擦力的大小和更方便地获取多组实验数据，故正确答案为b、c.

答案：　(1)　多次测量时间t，取t的平均值　(2)c　(3)bc