Question

【題目】某探究小組在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用如圖所示的裝置，通過控制裝置讓兩小車同時(shí)開始運(yùn)動，同時(shí)停止，測量兩小車運(yùn)動的位移，從而討論加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.某次實(shí)驗(yàn)中，測得兩小車總質(zhì)量均為300g,現(xiàn)保持兩小車質(zhì)量不變，改變盤中砝碼的質(zhì)量，進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表，表中的m1、m2分別表示兩盤與砝碼的總質(zhì)量，x1、x2分別表示兩小車運(yùn)動的位移.

（1）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使__________________；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量________小車的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”)．

（2）由運(yùn)動學(xué)知識可知，兩小車加速度之比a1/a2與位移之比x1/x2之間的大小關(guān)系為____________（選填“相等”、“不相等”、“沒有關(guān)系”）

次數(shù)	小車1		小車2		比 值		結(jié)論
	m1/g	x1/cm	m2/g	x2/cm	m1g/m2g	x1/x2	在誤差允許的范圍內(nèi)：
1	9.00	28.80	14.00	45.00	0.64	0.64
2	9.00	23.20	19.00	50.50	0.47	0.46
3	14.00	29.90	24.00	52.20	0.58	0.57
4	14.00	23.40	29.00	51.20	0.48	0.46

（3）用m1g和m2g分別代表兩小車所受拉力. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小車的質(zhì)量不變時(shí)，小車的加速度與拉力的關(guān)系是：____________________________。

Answer 1

【答案】（1）細(xì)線與木板平行；遠(yuǎn)小于 （2）相等 （3）在誤差允許的范圍內(nèi)，小車的加速度與拉力成正比

【解析】

（1）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行，如果細(xì)線不保持與木板平行，那么小車的合力就不等于繩子的拉力，小車的合力就不能正確測量．

設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：

對m：mg-F拉=ma，對M：F拉=Ma，解得：F拉=。

當(dāng)mM時(shí)，即當(dāng)砝碼盤和砝碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼盤和砝碼的總重力．

（2）本實(shí)驗(yàn)中，兩小車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，且兩小車的運(yùn)動時(shí)間相等，所以兩小車的位移之比等于加速度之比。

（3）因?yàn)閮尚≤噺撵o止開始做勻加速直線運(yùn)動，且兩小車的運(yùn)動時(shí)間相等．即位移與所受合外力成正比，所以拉力之比應(yīng)該近似等于位移之比，故當(dāng)小車的質(zhì)量不變時(shí)，小車的加速度與拉力成正比。