Question

（8分）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(guò)控制裝置讓兩小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止，測(cè)量?jī)尚≤?chē)運(yùn)動(dòng)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(cè)得兩小車(chē)總質(zhì)量均為300g,現(xiàn)保持兩小車(chē)質(zhì)量不變，改變盤(pán)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(pán)與砝碼的總質(zhì)量，x₁、x₂分別表示兩小車(chē)運(yùn)動(dòng)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(pán)和砝碼的總質(zhì)量________小車(chē)的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”)．
（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可知，兩小車(chē)加速度之比a₁/a₂與位移之比x₁/x₂之間的大小關(guān)系為_(kāi)________   （選填“相等”、“不相等”、“沒(méi)有關(guān)系”）

次數(shù)	小車(chē)1		小車(chē)2		比    值		結(jié)論
	m1/g	x1/cm	m2/g	x2/cm	m1g/m2 g	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m₂ g分別代表兩小車(chē)所受拉力. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量不變時(shí)，小車(chē)的加速度與拉力的關(guān)系是：                            。

Answer 1

（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(chē)的加速度與拉力成正比

試題分析：（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（或水平），如果細(xì)線不保持水平，那么小車(chē)的合力就不等于繩子的拉力，小車(chē)的合力就不能正確測(cè)量．
設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)m：mg-F_拉=ma，對(duì)M：F_拉=Ma，解得：F_拉=。
當(dāng)mM時(shí)，即當(dāng)砝碼盤(pán)和砝碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力，繩子的拉力近似等于砝碼盤(pán)和砝碼的總重力．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，兩小車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以兩小車(chē)的位移之比等于加速度之比。
（3）因?yàn)閮尚≤?chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)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(chē)的質(zhì)量不變時(shí)，小車(chē)的加速度與拉力成正比。