Question

（07年海南卷）現要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規律。給定的器材如下：一傾角可以調節的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺。

（1）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：

① 小車自斜面上方一固定點Ａ₁從靜止開始下滑至斜面底端Ａ₂，記下所用的時間

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。設小車所受重力為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，為縱坐標，根據實驗數據作用作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，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，某同學設計的方案是：

① 調節斜面傾角，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h_o。

② 進行（1）中的各項測量。

③ 計算與作圖時用（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. 方案的理論依據有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關。

其中合理的意見是________。

Answer 1

答案：（1）　②　　③　　④斜面傾角（或填h的數值）

　        （2）Ｃ

解析：

（1）②小車做初速度為零的勻加速直線運動，根據勻變速直線運動規律有，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。

因為要探究加速度與合外力的關系，應該改變合外力的大小，而由上面可知，在質量確定的情況下，合外力的大小與高度成正比，所以應該改變高度h的數值重復實驗。要改變h 的數值，實質是改變斜面的傾角。