Question

6．在“探究加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)定滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部用細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)．在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與水平軌道平行．本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較兩小車的位移來(lái)比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因?yàn)閮尚≤嚲�做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以加速度之比等于位移之比．

Answer 1

分析 （1）軌道光滑，為了使繩子的拉力大小等于小車所受的合外力，實(shí)驗(yàn)操作中要使小車與滑輪之間的細(xì)線與軌道平行；
（2）兩小車均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$可正確進(jìn)行推導(dǎo)．

解答 解：操作中為了使繩子上的拉力等于小車所受外力大小，應(yīng)該使小車與滑輪之間的細(xì)線與軌道平行；
兩小車均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$有：
對(duì)小車1：${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}$①
對(duì)小車2：${x}_{2}=\frac{1}{2}{a}_{2}{{t}_{2}}^{2}$ ②
由于：t₁=t₂            ③
聯(lián)立①②③得$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$，即a∝x，所以原因?yàn)閮尚≤嚲�做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以加速度之比等于位移之比．
故答案為：細(xì)線與水平軌道平行；兩小車均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以加速度之比等于位移之比

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理方法，正確運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律能夠把要測(cè)量的物理量進(jìn)行間接變換測(cè)量．