某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系.彈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,細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d.開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大小.再將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運動到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采用的方法是(一種即可)______.
(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗,確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系.下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)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(yōu)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數(shù)據(jù)
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
(1) 多次測量時間t,取t的平均值 (2)c (3)bc
【解析】
試題分析:(1)木板做初速度為零的勻加速直線運動,其位移,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)當時,木塊不動,加速度為零,a、b均錯;當
時,木板開始運動,但F1并非繩子的拉力而是瓶和水的總重力,只有當瓶和水的質(zhì)量遠小于木板和彈簧秤的質(zhì)量時,
才可近似等于繩子拉力,此時a-
圖線為一段傾斜的直線,當瓶和水的質(zhì)量不遠小于木板和彈簧的總質(zhì)量時,繩子的拉力將小于
,其加速度a隨著
的增大而增加的變慢,即a-
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(zhì)量可以連續(xù)調(diào)節(jié),因而的大小也可以連續(xù)調(diào)節(jié),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數(shù)據(jù),故正確答案為b、c.
考點:探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系.
點評:書本上的實驗,我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚.實驗的圖象描繪,物理結(jié)合數(shù)學(xué)的應(yīng)用都值得注意.
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方案編號 | 電阻箱的阻值R/Ω | ||||
1 | 400.0 | 350.0 | 300.0 | 250.0 | 200.0 |
2 | 80.0 | 70.0 | 60.0 | 50.0 | 40.0 |
1 |
U |
1 |
U |
1 |
kR0 |
1 |
kR0 |
b |
k |
b |
k |
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1 | I |
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