(2010·山東理綜)某同學設計瞭如下圖所示的裝置來探究加速度與力的關係.*簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右...
問題詳情:
(2010·山東理綜)某同學設計瞭如下圖所示的裝置來探究加速度與力的關係.*簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細繩的兩端分別與*簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連線.在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,並測出間距d.開始時將木板置於MN處,現緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下*簧秤的示數F0,以此表示滑動摩擦力的大小.再將木板放回原處並按住,繼續向瓶中加水後,記下*簧秤的示數F1,然後釋放木板,並用秒錶記下木板運動到PQ處的時間t.
(1)木板的加速度可以用d、t表示為a=________;為了減小測量加速度的偶然誤差可以採用的方法是(一種即可)______.
(2)改變瓶中水的質量重複實驗,確定加速度a與*簧秤示數F1的關係.下列圖象能表示該同學實驗結果的是________.
(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優點是________.
a.可以改變滑動摩擦力的大小
b.可以更方便地獲取多組實驗資料
c.可以比較精確地測出摩擦力的大小
d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
【回答】
解析: (1)木板做初速度為零的勻加速直線運動,其位移d=at2,加速度a=.為了減小偶然誤差,可多次測量時間t,取t的平均值.
(2)當F1<F0時,木塊不動,加速度為零,a、b均錯;當F1>F0時,木板開始運動,但F1並非繩子的拉力而是瓶和水的總重力,只有當瓶和水的質量遠小於木板和*簧秤的質量時,F1才可近似等於繩子拉力,此時a-F1圖線為一段傾斜的直線,當瓶和水的質量不遠小於木板和*簧的總質量時,繩子的拉力將小於F1,其加速度a隨著F1的增大而增加的變慢,即a-F1圖線的斜率將逐漸減小,因而只有c項正確.
(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼相比,水的質量可以連續調節,因而F1的大小也可以連續調節,從而比較精確地測出摩擦力的大小和更方便地獲取多組實驗資料,故正確*為b、c.
*: (1) 多次測量時間t,取t的平均值 (2)c (3)bc
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題
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