Question

現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量—定時，物體運(yùn)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(jì)時器一個、米尺.

(1)填入適當(dāng)?shù)墓�式或文字，完善以下�?shí)驗(yàn)步驟(不考慮摩擦力的影響)：

    ①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A₁從靜止開始下滑至斜面底端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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖.如能得到—條過原點(diǎn)的直線，則可以驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運(yùn)動的加速度與它所受的合外力成正比”這—規(guī)律.

(2)在探究如何消除上述實(shí)驗(yàn)中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計(jì)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(diǎn)相對于斜面底端A₂的高度h₀.

    ②進(jìn)行(1)中的各項(xiàng)測量.

    ③計(jì)算與作圖時用(h—h₀)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(yùn)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

(1)②    ③mg    ④斜面傾角(或填h的數(shù)值)

(2)C【解析】(1)②小車在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由s＝at²得a＝.

③小車在垂直斜面方向合力為零，故小車所受合外力為F_合=mgsinθ=mg.

④改變斜面的傾角，或改變高度h，可改變小車所受的合外力，以測定不同傾角時小車的加速度.

(2)小車在斜面上受力如圖所示.

因N-mgcosθ＝0

f＝μN(yùn)

所以f＝μmgcosθ，故小車所受滑動摩擦力是變力.

隨θ角變大而減小，故合理的意見是C.