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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图甲所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两

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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图甲所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使______;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量______小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”).
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为______.
(3)实验中获得数据如下表所示:小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g.
实验次数 小车 拉力F/N 位移s/cm
1 0.1 ______
0.2 46.51
2 0.2 29.04
0.3 43.63
3 0.3 41.16
0.4 44.80
4 0.4 36.43
0.5 45.56
在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点,请将测量结果填到表中空格处.通过分析,可知表中第______次实验数据存在明显错误,应舍弃.


▼优质解答
答案和解析
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与轨道平行(或水平),如果细线不保持水平,那么小车的合力就不等于绳子的拉力,小车的合力就不能正确测量.
设小车的质量为M,砝码盘和砝码的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F =ma
对M:F =Ma
解得:F =
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M

当m<<M时,即当砝码盘和砝码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码盘和砝码的总重力.
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等.
(3)从刻度尺读出A点的读数为0.49cm,B点的读数为23.85cm,所以点运动到B点的位移为23.36cm.
当小车质量一定时,小车的加速度与合力成正比,
而两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等,所以两小车的位移之比等于加速度之比,
所以拉力之比应该近似等于位移之比,从实验数据中发现第3次实验数据存在明显错误,应舍弃.
故答案为:(1)细线与轨道平行(或水平),远小于;
(2)两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等;
(3)23.36,3.
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