Question

【题目】某小组同学“探究加速度与力、质量的关系”实验。为运动的物体提供一个恒定的合力以及测出这个合力的大小是本实验的关键，甲同学采用“阻力补偿法”来探究。实验装置如图甲所示，把木箱一端垫高，平衡摩擦力影响。保持小车质量不变，通过改变槽码的个数，可以改变小车所受的拉力，与此对应，处理纸带上打出的点来测量加速度；当保持小车受的拉力不变，通过增减小车中的重物改变小车的质量，处理纸带上打出的点来测量加速度。乙同学采用“通过位移之比测量加速度之比的方法”来探究，实验装置如图乙所示，将两辆相同的小车放在水平木板上，前段各系一条细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放不同的重物。把木板一端垫高，平衡摩擦力影响。用黑板擦控制小车的动与停。

（1）甲同学按照自己的实验方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图丙所示图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线______。

（2）甲同学进行实验时忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直使轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的图线的斜率和纵轴截距_______。

（3）乙同学的实验方案就是想通过测量位移之比来测量加速度之比，请分析说明该实验方案的可行性_________。

Answer 1

【答案】绘图如下：

和 在初速度为零的匀变速直线运动中有，若运动时间相等，则位移与加速度成正比，即两个小车的加速度之比

【解析】

（1）[1] 由所给点绘图，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点要分布在线的两侧，偏差大的可舍去，绘图如下：

（2）[2]设小车与木板摩擦因数为，对小车根据牛顿第二定律有：

整理可以得到：

则所绘制的图线的斜率和纵轴截距分别是和；

（3）[3] 在初速度为零的匀变速直线运动中有，若运动时间相等，则位移与加速度成正比，即两个小车的加速度之比。