Question

17．用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，圖乙是其俯視圖．兩個(gè)相同的小車(chē)放在光滑水平板上，車(chē)左端各系一條細(xì)繩，繩跨過(guò)定滑輪個(gè)掛一個(gè)相同的小盤(pán)，盤(pán)中可放砝碼．兩個(gè)小車(chē)右端通過(guò)細(xì)線用夾子固定，打開(kāi)夾子，小車(chē)在小盤(pán)和砝碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，合上夾了，兩小車(chē)同時(shí)停止．實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)在車(chē)中放砝碼改變小車(chē)的質(zhì)量．

（1）探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)在小盤(pán)中放質(zhì)量相同（選填“相同”或“不相同”）的砝碼；
（2）為使小車(chē)所受的拉力近似等于小盤(pán)和砝碼的總重力，應(yīng)使小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）小車(chē)的質(zhì)量；
（3）實(shí)驗(yàn)中，兩小車(chē)的加速度之比等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）小車(chē)通過(guò)的位移之比．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)是控制變量法的實(shí)驗(yàn)，探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，要保證拉力不變．盤(pán)和盤(pán)中砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，繩對(duì)小車(chē)?yán)�力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力．
根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式得出位移與加速度關(guān)系．

解答 解；（1）本實(shí)驗(yàn)是控制變量法的實(shí)驗(yàn)，探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時(shí)，要保證拉力不變，則應(yīng)在小盤(pán)中放質(zhì)量相同的砝碼．
（2）讓小車(chē)的質(zhì)量m₁遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量m₂，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力F=Ma=$\frac{{m}_{2}g}{1+\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}}$，故應(yīng)該是m₂＜＜m₁，即實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，
（3）根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，用刻度尺測(cè)量?jī)尚≤?chē)通過(guò)的位移，兩車(chē)的位移之比等于加速度之比．
故答案為：（1）相同；（2）遠(yuǎn)小于；（3）等于

點(diǎn)評(píng) 只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．