Question

6．如圖甲是用來(lái)探究小車質(zhì)量一定時(shí)，其加速度和力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙是該裝置的俯視圖．
（1）本實(shí)驗(yàn)有以下步驟
A、將一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，取兩個(gè)質(zhì)量相等的小車，放在近似光滑的水平長(zhǎng)木板上．
B、打開夾子，讓兩個(gè)小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)一段距離后，夾上夾子，讓它們同時(shí)停下來(lái)，用刻度尺分別測(cè)出兩個(gè)小車在這一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大��；
C．分析所得到的兩個(gè)小車在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小與小車所受的水平拉力的大小關(guān)系，從而得到質(zhì)量相等的物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受作用力大小的關(guān)系；
D．在小車的后端也分別系上細(xì)繩，用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩；
E．在兩小車的前端分別系上細(xì)繩，繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤內(nèi)分別放著質(zhì)量不等的砝碼，使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，分別用天平測(cè)出兩個(gè)砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量．
對(duì)上述實(shí)驗(yàn)步驟，正確的排列順序是AEDBC
（2）若測(cè)得砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量分別為 m₁、m₂，對(duì)應(yīng)小車的位移大小分別為 x₁、x₂，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在誤差允許的范圍內(nèi)若關(guān)系式$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}=\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$總成立，則表明小車的質(zhì)量一定時(shí)，其小車的加速度與合力成正比．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)步驟一般是先安裝器材，后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)這個(gè)思路排列順序即可；
（2）根據(jù)題意可知，兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$可以分別求出小車兩次運(yùn)動(dòng)的加速度，小車受到的合力為砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總重力，若重力之比等于加速度之比則證明小車的加速度與合力成正比．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟一般是先安裝器材，后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如在本實(shí)驗(yàn)中，
①安裝實(shí)驗(yàn)器材：先將一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，取兩個(gè)質(zhì)量相等的小車，放在近似光滑的水平長(zhǎng)木板上，然后在兩小車的前端分別系上細(xì)繩，繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤內(nèi)分別放著質(zhì)量不等的砝碼，使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，分別用天平測(cè)出兩個(gè)砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，在小車的后端也分別系上細(xì)繩，用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩；
②開始實(shí)驗(yàn)：打開夾子，讓兩個(gè)小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)一段距離后，夾上夾子，讓它們同時(shí)停下來(lái)，用刻度尺分別測(cè)出兩個(gè)小車在這一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小；
③分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：分析所得到的兩個(gè)小車在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小與小車所受的水平拉力的大小關(guān)系，從而得到質(zhì)量相等的物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受作用力大小的關(guān)系，最后分析數(shù)據(jù)．
故正確的實(shí)驗(yàn)步驟是：AEDBC
（2）已知兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$得：
${a}_{1}=\frac{2{x}_{1}}{t}$；${a}_{2}=\frac{2{x}_{2}}{t}$
若滿足$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{2}g}=\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$，即$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{2}g}=\frac{\frac{2{x}_{1}}{t}}{\frac{2{x}_{2}}{t}}=\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$，則說(shuō)明小車的加速度與合力成正比，即滿足$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}=\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$，則表明小車的質(zhì)量一定時(shí)，其小車的加速度與合力成正比．

點(diǎn)評(píng) 正確掌握實(shí)驗(yàn)原理，平時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，正確使用基本儀器，是正確解答本實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提，通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)找出需滿足的關(guān)系．