Question

現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)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(shí)器一個(gè)、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 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(shí)間

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

③ 用米尺Ａ₁相對于Ａ₂的高h(yuǎn)。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)，為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作用作圖。如能得到一條過原點(diǎn)的直線，則可以驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)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(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(shí)Ａ₁點(diǎn)相對于斜面底端Ａ₂的高度h_o。② 進(jìn)行（1）中的各項(xiàng)淐。

③ 計(jì)算與作圖時(shí)用（h－h_o）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(dòng)。

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（２分）　�、�（２分）　　④斜面傾角（或填h的數(shù)值）（２分）

（2）Ｃ（2分，有選不給這2分）

解析:

（1）②小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，所以有

③小車在斜面上受到豎直向下的重力、垂直接觸面的支持力，這兩個(gè)力在垂直斜面方向的合力為零，所以沿斜面方向的力為，而斜面高度為h，所以有，所以有小車受到的合外力為。

因?yàn)橐�探究加速度與合外力的關(guān)系，應(yīng)該改變合外力的大小，而由上面可知，在質(zhì)量確定的情況下，合外力的大小與高度成正比，所以應(yīng)該改變高度h的數(shù)值重復(fù)實(shí)驗(yàn)。要改變h 的數(shù)值，實(shí)質(zhì)是改變斜面的傾角。

【易錯(cuò)提醒】不能正確受力分析。

實(shí)驗(yàn)原理是關(guān)鍵，在改變實(shí)驗(yàn)器材的情況下如何實(shí)現(xiàn)多次操作得出結(jié)論。