Question

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块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接（其中弹簧秤与定滑轮之间的一段细绳与桌面平行）．在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d．开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F₀，以此表示滑动摩擦力的大小；再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q的时间t．

（1）木块的加速度可以用d、t表示为a=_________

（2）（单选）改变瓶中水的质量，重复实验，确定加速度a与弹簧秤的示数F的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是________．

（3）（多选）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．可以更方便地获取更多组实验数据

C．可以更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）（2）C（3）BC

【解析】

试题分析：（1）木块做初速度为零的匀加速直线运动，所以有，解得

（2）由于摩擦力的存在，当F达到一定时，木块才会发生运动，所以图像的横截距不为零，如果钩码质量太大，小车受到的拉力明显小于钩码重力，a-F图象不是直线，要发生弯曲．故C正确

（3）缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以更方便地获取更多组实验数据，故BC正确；

考点：探究“加速度与力的关系”

【名师点睛】本题的难点在与第二问图像上端为什么会弯曲，一定要理解原因，书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．实验的图象描绘，物理结合数学的应用都值得注意