Question

【題目】用圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質量之間的關系”實驗，圖乙是其俯視圖。兩個相同的小車放在平板上，車左端各系一條細繩，繩跨過過定滑輪各掛一個相同的小盤。實驗中可以通過增減車中的鉤碼改變小車的質量，通過增減盤中的砝碼改變拉力。兩個小車右端通過細線用夾子固定，打開夾子，小車在小盤和砝碼的牽引下運動，合上夾子，輛小車同時停止。

（1）實驗中，小車通過的位移之比為1:2，則兩小車的加速度之比為__________；

（2）為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力，應使小盤和砝碼的總質量______（選填“遠大于”或“遠小于”）小車的質量；

（3）探究“加速度與質量之間的關系”時，應在小盤中放質量______（選填“相同”或“不相同”）的砝碼；

（4）探究“加速度與質量之間的關系”時，事實上小車和平板間存在摩擦力，下列說法中正確的是_________

A. 若平板保持水平，選用更光滑的平板有利于減小誤差

B.平板右端適當墊高以平衡摩擦力有利于減小誤差

C.因為兩小車質量相同時與桌面的摩擦力相同，所以摩擦力不影響實驗結果

Answer 1

【答案】1:2 遠小于 相同 AB

【解析】

（1）[1]小車做初速度為零的勻加速直線運動，由勻變速直線運動的位移公式：

可知：

兩小車的運動時間t相等，則兩車的加速度之比等于位移之比，為1：2。

（2）[2]根據牛頓第二定律，對小盤和砝碼分析有：

對小車分析有：

聯立解得：

則拉力

由上式可知，當時才可以認為拉力F等于小盤和砝碼的重力mg；

（3）[3]本實驗是控制變量法的實驗，探究“加速度與質量之間的關系”時，要保證拉力不變，則應在小盤中放質量相同的砝碼。

（4）[4] A.若平板保持水平，選用更光滑的平板，摩擦認為等于0，此時合外力即為輕繩的拉力，可以認為合外力不變，則有利于減小誤差，故A正確；

B.平板右端適當墊高以平衡摩擦力，此時合外力即為輕繩的拉力，可認為合外力不變，則有利于減小誤差，故B錯誤；

C.若存在摩擦力，則合外力為拉力與摩擦力的合力，當小車的質量發生變化，摩擦力也會變，則合外力會變化，此時就不能保證小車受到的合外力不變，則誤差較大，故C錯誤；