Question

現(xiàn)要驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺。

⑴填入適當(dāng)?shù)墓�式或文字，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：

①讓小車自斜面上方一固定點A₁從靜止開始下滑到斜面底端A₂，記下所用的時間t。

②用米尺測量A₁與A₂之間的距離s，則小車的加速度a＝             。

③用米尺測量A₁相對于A₂的高度h，設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F＝                。

④改變              ，重復(fù)上述測量。

⑤以h為橫坐標(biāo)，1/t²為縱坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。

⑵在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：

①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A₁點相對于斜面底端A₂的高度h₀。

②進行⑴中的各項測量。

③計算與作圖時用（h－h(huán)₀）代替h

對此方案有以下幾種評論意見：

A．方案正確可行。

B．方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。

C．方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)。

其中合理的意見是               。

 

Answer 1

【答案】

⑴②；③；④斜面傾角（或填h的數(shù)值）；⑵ C。

【解析】

試題分析：（1）②題中初速度為0，位移為s，時間為t，則根據(jù)公式x=at²計算出加速度的大小為a=；③題中不考慮摩擦的影響，故重力沿斜面方向的分力即為小車受到的合外力，設(shè)斜面與水平面的夾角為θ，則F=mg×sinθ=；④由于該題探究的是“物體運動的加速度與它所受的合外力的關(guān)系”故需要改變合力，則這一步應(yīng)該改變斜面的傾角或者改變h的數(shù)值，以達到改變合外力的目的，以取得不同合外力情況下的加速度的值，看它們是否還成正比；如果考慮摩擦力的存在，就需要平衡摩擦力，但摩擦力的大小與斜面的傾角是有關(guān)系的，故這樣做的理論依據(jù)就是不正確的，故C是正確的。

考點：探究在質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比的實驗創(chuàng)新。