Question

（2011?保定模擬）用下列裝置驗證小車的加速度與所受合力成正比．在光滑木板上兩個小車分別用細繩通過定滑輪與托盤相連，兩車后面分別連著細線，先用夾子夾住兩條線，打開夾子兩車同時運動，合上夾子同時停下．不計所有摩擦，繩對車的拉力近似等于托盤和砝碼的重力．回答下列問題：

（1）除了圖中的器材外，還需要

刻度尺

和

天平

．
（2）研究加速度與合力的關(guān)系，應(yīng)使

兩個小車的質(zhì)量相同

相同，

托盤和砝碼的總重力

不同，先測量出兩車所掛托盤和砝碼的總重力分別是F₁和F₂，當兩車停止運動后，還需要測量

兩車的位移分別是S1、S2

（并用字母表示），驗證關(guān)系式

F1

F2

=

S1

S2

是否成立．
（3）在上面測量中，認為小車的合力等于托盤和砝碼的重力，由此而產(chǎn)生的相對誤差要求不超過10%，所用小車的質(zhì)量是lkg，托盤和砝碼釣總質(zhì)量m應(yīng)滿足條件

m≤0.11kg

（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．

解答：解：小車的質(zhì)量為M，托盤和砝碼的質(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=

Mmg

m+M

=

mg

1+ m M

產(chǎn)生的相對誤差要求不超過10%，所用小車的質(zhì)量是lkg，托盤和砝碼釣總質(zhì)量m應(yīng)滿足條件m≤0.11kg

點評：實驗中可以把難以測量的物理量進行轉(zhuǎn)移，用實驗方便操作測量的物理量表示．