Question

15．小李同學為了參加學校組織的科技周活動，改進了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的裝置，設(shè)計雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系，實驗裝置如圖所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大�。�
（1）通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關(guān)系式為s=$\frac{1}{2}$at²．
已知兩車質(zhì)量均為200g，實驗數(shù)據(jù)如表所示

實驗次數(shù)	小車	拉力F/N	位移s/cm	拉力比F甲/F乙	位移比s甲/s乙
1	甲	0.1	22.3	0.50	0.51
	乙	0.2	43.5
2	甲	0.2	29.0	0.67	0.67
	乙	0.3	43.0
3	甲	0.3	41.0	0.75	0.74
	乙	0.4	55.4

（2）該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是控制兩車同時運動和同時停止．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：a與F成正比．
（4）為了減少實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤和盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（只需提出一個建議即可）

Answer 1

分析 兩小車的運動是等時的，因為s=$\frac{1}{2}$at²，所以比較加速度只需要比較位移x

解答 解：（1）位移與加速度的關(guān)系式s=$\frac{1}{2}$at²．
（2）剎車系統(tǒng)的作用是控制兩車同時運動和同時停止．
（3）由于本實驗的剎車系統(tǒng)保證了兩車運動的時間相同，故加速度a與位移s成正比，由表中數(shù)據(jù)可以看出，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，當小車的質(zhì)量保持不變時，位移s與F成正比，故有a與F成正比．
（4）調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤和盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．
故答案為：（1）s=$\frac{1}{2}$at²；（2）控制兩車同時運動和同時停止；（3）a與F成正比；（4）調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤和盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．

點評 考查了探究牛頓第二定律實驗的原理與實驗注意事項，會運用勻變速直線運動規(guī)律能夠把要測量的物理量進行間接變換測量．