Question

【題目】在“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層前端固定有光滑滑輪，兩相同小車前端各系一條細(xì)線，細(xì)線跨過定滑輪并掛上一個(gè)砝碼盤，盤中可放砝碼，小車Ⅱ所掛砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量是小車Ⅰ所掛砝碼和砝碼盤總質(zhì)量的兩倍。將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力，兩小車尾部各系一條細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，按下裝置兩小車同時(shí)立即停止。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車Ⅰ的位移為s1，小車Ⅱ的位移為s2。

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列說法正確的是（________）

A.實(shí)驗(yàn)之前將軌道傾斜來平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)需要掛上砝碼盤和砝碼

B.實(shí)驗(yàn)之前將軌道傾斜來平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)不需要掛上砝碼盤和砝碼

C.砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量

D.砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車Ⅱ位移近似是小車Ⅰ位移的兩倍，則可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與所受到的合外力成______(填“正比”或“反比”)

(3)由于實(shí)驗(yàn)中將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合外力的大小，因此s1和s2的大小關(guān)系是（________）

A. 2s1>s2 B. 2s1=s2 C. 2s1<s2

Answer 1

【答案】BD 正比 B

【解析】

(1) AB：實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，砝碼盤不需要掛上，但小車必須掛上紙帶，將軌道傾斜來平衡摩擦力．故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．

CD：若要將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合力，繩中拉力約等于砝碼和砝碼盤的總重力，需滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．

(2)兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)停止，兩車運(yùn)動(dòng)的位移，則有：位移與加速度成正比；實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車Ⅱ位移近似是小車Ⅰ位移的兩倍，小車Ⅱ加速度近似是小車Ⅰ加速度的兩倍，則可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與所受到的合外力成正比．

(3)由于實(shí)驗(yàn)中將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合外力的大小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的位移公式，結(jié)合牛頓第二定律，因此s1和s2的大小關(guān)系是：2s1=s2．故AC項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．