Question

【題目】（10分）在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力，兩小車尾部細(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)，并同時(shí)停止。

（1）本實(shí)驗(yàn)可通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，請(qǐng)寫出比較的依據(jù) 。

（2）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使 ；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量 小車的質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”）。

（3）在一次實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量m均為200 g）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	小車	合外力F/N	位移x/cm
1	Ⅰ	0.1	23.36
	Ⅱ	0.2	46.51
2	Ⅰ	0.2	29.04
	Ⅱ	0.3	43.63
3	Ⅰ	0.3	41.16
	Ⅱ	0.4	44.80
4	Ⅰ	0.4	36.43
	Ⅱ	0.5	45.56

通過分析，可知表中第____________次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在明顯錯(cuò)誤，若此次實(shí)驗(yàn)中，兩小車所受力的數(shù)據(jù)是真實(shí)的，并且小車Ⅱ的位移數(shù)據(jù)也是真實(shí)的，請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)寫出小車Ⅰ的正確數(shù)據(jù)__________。

Answer 1

【答案】（1）（2分） （2）細(xì)線與軌道平行（或水平）（2分） 遠(yuǎn)小于（2分） （3）3（2分） 33.6（33.5~33.7均算正確）（2分）

【解析】（1）兩小車均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式x=at2有：對(duì)小車Ⅰ有x1=a1t2①，對(duì)小車Ⅱ有x2=a2t2②，由①②得。

（2）操作中為了使細(xì)線上的拉力等于小車所受合外力的大小，應(yīng)該使小車與滑輪之間的細(xì)線與軌道平行；在該實(shí)驗(yàn)中實(shí)際是mg=（M+m）a，要滿足mg=Ma，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

（3）兩小車從靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng)，且兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以兩小車的位移之比等于加速度之比，即位移與所受合外力成正比，所以拉力之比應(yīng)該近似等于位移之比，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在明顯錯(cuò)誤．因?yàn)?/span>，所以，由表中數(shù)據(jù)可知k≈1，因此第3次實(shí)驗(yàn)中，小車Ⅰ的位移應(yīng)該為33.6 cm。