Question

【题目】某同学设计了如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。开始时让木板置于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P Q处的时间t。则：

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝_______ 。

(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滑动摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

Answer 1

【答案】 ； C; BC;

【解析】（1）根据运动学位移与时间关系应有：d=at2，解得a=；
（2）根据题意，木板受到的滑动摩擦力为f=F0，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有F1-f=（m+M）a，
联立解得 ，其中m为矿泉水瓶的质量，M为木板的质量；根据函数斜率和截距的概念可知，随当矿泉水质量m增大a-F1图象的斜率逐渐减小，所以能表示实验结果的是C图；
（3）由于木板受到的摩擦力与矿泉水的质量无关，所以A错误；由于水与砝码相比能任意改变，所以它的优点是可以更方便地获取多组数据，所以B正确；由于水的多少可以任意变化，可以比较精确地测出木板所受摩擦力的大小，所以C正确；由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，所以D错误；故选BC.