Question

【題目】（10分）在“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”活動中，某學習小組設計了如圖所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，并同時停止。

（1）本實驗可通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，請寫出比較的依據(jù) 。

（2）在安裝實驗裝置時，應調整滑輪的高度，使 ；在實驗時，為減小誤差，應使砝碼盤和砝碼的總質量 小車的質量（選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”）。

（3）在一次實驗中獲得的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車Ⅰ、Ⅱ的質量m均為200 g）

實驗次數(shù)	小車	合外力F/N	位移x/cm
1	Ⅰ	0.1	23.36
	Ⅱ	0.2	46.51
2	Ⅰ	0.2	29.04
	Ⅱ	0.3	43.63
3	Ⅰ	0.3	41.16
	Ⅱ	0.4	44.80
4	Ⅰ	0.4	36.43
	Ⅱ	0.5	45.56

通過分析，可知表中第____________次實驗數(shù)據(jù)存在明顯錯誤，若此次實驗中，兩小車所受力的數(shù)據(jù)是真實的，并且小車Ⅱ的位移數(shù)據(jù)也是真實的，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)寫出小車Ⅰ的正確數(shù)據(jù)__________。

Answer 1

【答案】（1）（2分） （2）細線與軌道平行（或水平）（2分） 遠小于（2分） （3）3（2分） 33.6（33.5~33.7均算正確）（2分）

【解析】（1）兩小車均做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)公式x=at2有：對小車Ⅰ有x1=a1t2①，對小車Ⅱ有x2=a2t2②，由①②得。

（2）操作中為了使細線上的拉力等于小車所受合外力的大小，應該使小車與滑輪之間的細線與軌道平行；在該實驗中實際是mg=（M+m）a，要滿足mg=Ma，應使砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量．

（3）兩小車從靜止開始做加速直線運動，且兩小車的運動時間相等，所以兩小車的位移之比等于加速度之比，即位移與所受合外力成正比，所以拉力之比應該近似等于位移之比，從實驗數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)第3次實驗數(shù)據(jù)存在明顯錯誤．因為，所以，由表中數(shù)據(jù)可知k≈1，因此第3次實驗中，小車Ⅰ的位移應該為33.6 cm。