Question

【題目】如圖所示為某同學探究加速度與力、質量關系的實驗裝置，兩個相同質量的小車放在光滑水平板上，前端各系一根輕質細繩，繩的另一端跨過光滑輕質定滑輪各掛一個小盤，盤中可放砝碼。兩小車后端各系一條細繩，一起被夾子夾著使小車靜止。打開夾子，兩小車同時開始運動；關上夾子，兩小車同時停下來，用刻度尺測出兩小車的位移。下表是該同學在幾次實驗中記錄的數據。

實驗次數	車號	小車質量/g	小盤質量/g	車中砝碼質量/g	盤中砝碼質量/g	小車位移/cm
1	甲	50	10	0	0	15
	乙	50	10	0	10	30
2	甲	50	10	0	10	27.5
	乙	50	10	50	10	14
3	甲	50	10	0	0	18
	乙	50	10	10	10

請回答下述問題：

（1）在每一次實驗中，甲、乙兩小車的位移之比等于________之比，請簡要說明實驗原理___________。

（2）第1次實驗控制了___________不變，在實驗誤差允許的范圍內，可得出的結論是：______________。

（3）第2次實驗控制了_____________不變，在實驗誤差允許的范圍內，可得出的結論是：_______________。

（4）第3次實驗時，該同學先測量了甲車的位移，再根據前兩次實驗結論，計算出乙車應該發生的位移，然后再測量了乙車的位移，結果他高興地發現，理論的預言與實際符合得相當好。請問，他計算出的的位移應該是_______________

Answer 1

【答案】加速度 原理見解析 小車和車內砝碼總質量 小車的加速度與其所受拉力成正比 小車所受拉力 小車的加速度與其質量成反比 30cm

【解析】

（1）[1][2]由于甲、乙兩車均做初速度為零的勻加速直線運動，且運動時間相同，由知甲、乙兩車的位移之比等于加速度之比，即。

（2）[3]通過第1次實驗數據可知，實驗中控制小車和車內砝碼總質量不變;

[4]由于位移之比為1:2，拉力之比也為1:2，故得到的結論為：在實驗誤差允許的范圍內，小車加速度與其所受拉力成正比。

（3）[5]通過第2次實驗數據可知，實驗中控制小車所受拉力不變;

[6]由與質量之比為1:2，位移之比為2:1，故得到的結論為：在實驗誤差允許的范圍內，小車加速度與其質量成反比。

（4）[7]由第1、2兩次實驗可知，小車的加速度與其所受拉力成正比，與其質量成反比，則，故，得。