题目内容
【题目】（10分）在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某学习小组设计了如图所示的实验装置。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，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，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，并同时停止。
（1）本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，请写出比较的依据 。
（2）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使 ；在实验时，为减小误差，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”或“等于”）。
（3）在一次实验中获得的数据如下表所示：（小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200 g）
实验次数 | 小车 | 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 |
通过分析，可知表中第____________次实验数据存在明显错误，若此次实验中，两小车所受力的数据是真实的，并且小车Ⅱ的位移数据也是真实的，请你根据表中数据写出小车Ⅰ的正确数据__________。
【答案】（1）
（2分） （2）细线与轨道平行（或水平）（2分） 远小于（2分） （3）3（2分） 33.6（33.5~33.7均算正确）（2分）
【解析】（1）两小车均做初速度为零的匀加速直线运动，根据公式x=
at2有：对小车Ⅰ有x1=
a1t2①，对小车Ⅱ有x2=
a2t2②，由①②得
。
（2）操作中为了使细线上的拉力等于小车所受合外力的大小，应该使小车与滑轮之间的细线与轨道平行；在该实验中实际是mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量．
（3）两小车从静止开始做加速直线运动，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，即位移与所受合外力成正比，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．因为
，所以
，由表中数据可知k≈1，因此第3次实验中，小车Ⅰ的位移应该为33.6 cm。
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