Question

14、現(xiàn)要驗證“當質(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。

(1)填入適當?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              ，重復上述測量。

⑤以h為橫坐標，1/t²為縱坐標，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。

(2)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－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        ③           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

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.