Question

15．小李同學(xué)為了參加學(xué)校組織的科技周活動(dòng)，改進(jìn)了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的裝置，設(shè)計(jì)雙車(chē)位移比較法來(lái)探究加速度與力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車(chē)后的剎車(chē)線穿過(guò)尾端固定板，由安裝在后面的剎車(chē)系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行控制（未畫(huà)出剎車(chē)系統(tǒng)）通過(guò)改變砝碼盤(pán)中的砝碼來(lái)改變拉力大�。�
（1）通過(guò)比較兩小車(chē)的位移來(lái)比較兩小車(chē)的加速度大小，是因?yàn)槲灰婆c加速度的關(guān)系式為s=$\frac{1}{2}$at²．
已知兩車(chē)質(zhì)量均為200g，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	小車(chē)	拉力F/N	位移s/cm	拉力比F甲/F乙	位移比s甲/s乙
1	甲	0.1	22.3	0.50	0.51
	乙	0.2	43.5
2	甲	0.2	29.0	0.67	0.67
	乙	0.3	43.0
3	甲	0.3	41.0	0.75	0.74
	乙	0.4	55.4

（2）該裝置中的剎車(chē)系統(tǒng)的作用是控制兩車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：a與F成正比．
（4）為了減少實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，你認(rèn)為還可以進(jìn)行哪些方面的改進(jìn)？調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量（只需提出一個(gè)建議即可）

Answer 1

分析 兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是等時(shí)的，因?yàn)閟=$\frac{1}{2}$at²，所以比較加速度只需要比較位移x

解答 解：（1）位移與加速度的關(guān)系式s=$\frac{1}{2}$at²．
（2）剎車(chē)系統(tǒng)的作用是控制兩車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止．
（3）由于本實(shí)驗(yàn)的剎車(chē)系統(tǒng)保證了兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故加速度a與位移s成正比，由表中數(shù)據(jù)可以看出，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量保持不變時(shí)，位移s與F成正比，故有a與F成正比．
（4）調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．
故答案為：（1）s=$\frac{1}{2}$at²；（2）控制兩車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止；（3）a與F成正比；（4）調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 考查了探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，會(huì)運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律能夠把要測(cè)量的物理量進(jìn)行間接變換測(cè)量．