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解答题 适中0.65 引用1 组卷103
五个相同的轨道并排放置，用来研究小车所受拉力与其加速度的关系。如图（a）所示，每辆小车均在钩码拉力的作用下沿导轨做加速直线运动。从俯视的角度同时拍摄五辆完全相同的小车的运动过程，初始位置如图（b）所示。同时释放小车，某时刻的小车位置如图（c）所示。
（1）估算图（c）中各小车加速度大小之比。
（2）如何应用此装置验证小车加速度与小车所受拉力、小车质量的关系？
21-22高一上·上海·课时练习
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知识点：验证牛顿第二定律实验方法的改进 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置，两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端各系根轻质细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码，如图甲。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）所受的重力大小。小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，如图乙，控制两辆小车同时开始运动和结束运动。

由于两个小车的初速度都是零，运动时间又相同，因为，即，所以只要测出两小车位移x之比就等同于测出了它们的加速度a之比。
实验结果是：当两小车质量相同时，______________________；当拉力F相等时，______________________。实验中用砝码（包括砝码盘）所受的重力的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是：________________。
某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图如图甲所示，图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两小车通过细绳用黑板擦固定，抬起黑板擦，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，按下黑板擦，两小车同时停止运动，分别测出两小车的位移。实验中平衡摩擦力后，可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示，则：
   

实验次数

小车1的总质量/g

小车2的总质量/g

小车1所受合力/N

小车2所受合力/N

小车1的位移/cm

小车2的位移/cm

1

500

500

2

500

500

3

500

500

4

250

500

5

300

400

6

300

500

（1）研究小车的加速度与合力的关系可以利用第1、2、______三次的实验数据。
（2）研究小车的加速度与小车总质量的关系可以利用第______、5、6三次的实验数据。
（3）______（填“可以”或“不可以”）通过两小车的位移大小来比较两小车的加速度大小。
如图所示是“探究加速度a与力F、质量m关系”的实验装置。该实验这样进行：两个相同的小车1、2并排放在木板上，前端各系一条轻绳，轻绳的另一端跨过光滑定滑轮各挂一个相同的小盘。在木板左端下面垫一小木块来平衡摩擦力，两个小车后面各系一条细线，用黑板擦把两条细线同时按在木板上，使两小车静止。抬起黑板擦，两个小车同时开始运动，按下黑板擦，两个小车同时停下来，用刻度尺测量两个小车的位移大小。下列是关于该实验中有关问题的分析。

（1）用小盘和盘中重物的总重力大小代替拉小车的轻绳拉力大小，其条件是小盘和盘中重物的总质量______小车和车中重物的总质量；
（2）在两个相同小车中放入相同质量的重物、且一直保持不变。分别在其小盘中放入不同的重物，多次进行实验，测得多组数据。把两小车拉力大小之比作为横轴，对应的两小车位移大小之比作为纵轴，实验过程中得到的图像如图甲所示，根据甲图得到的结论为______；
（3）在两个相同小盘中放入相同质量的重物、且一直保持不变。分别在其小车中放入不同的重物，多次进行实验，测得多组数据。把两小车质量（包括车上重物质量）之比作为横轴，对应的两小车位移大小之比作为纵轴，实验过程中得到的图像如图乙所示，根据乙图得到的结论为______。

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