Question

【題目】在探究“牛頓第二定律”時，某小組設(shè)計“雙車位移比較法”來探究加速度與力的關(guān)系。實驗裝置如圖所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進(jìn)行控制（剎車系統(tǒng)未畫出）。通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小。通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小。

已知兩車質(zhì)量均為200 g，實驗數(shù)據(jù)如表中所示：

試根據(jù)該實驗的情境，回答下列問題：

（1）兩小車的位移S甲、S乙與加速度a甲、a乙的關(guān)系滿足__________________。

（2）分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：________________________________________。

（3）該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是______________________________________。

Answer 1

【答案】 （1） （2）在小車質(zhì)量相同的情況下,小車的加速度與外力成正比. （3）讓兩個小車同時運動，同時停車，確保兩車的運動時間相等

【解析】(1)小車由靜止釋放，做初速度為零的勻加速運動，由位移公式可知，位移與加速度的關(guān)系式為，兩小車同時運動，同時停止，所以兩小車的運動時間相等，所以兩小車的位移之比等于兩小車的加速度大小之比，即；

(2) 分析表中數(shù)據(jù)可得小車的位移與外力成正比，說明了小車的加速度與外力成正比，由此可得到結(jié)論：在實驗誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車質(zhì)量保持不變時，小車的加速度與外力成正比；

(3) 該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是控制兩車同時運動和同時停止，確保兩車的運動時間相等。