Question

【题目】在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时由静止开始运动，然后同时停止。实验中，

①应使砝码和盘的总质量远__________（填“大于”或“小于”）小车的质量，这时可认为小车受到合力的大小等于砝码和盘的总重。

②若测得小车I、小车II在相同时间内的位移分别为x1和x2，则小车I、小车II的加速度之比a1∶a2 =__________。

Answer 1

【答案】①小于 ②x1/x2

【解析】

为了使砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力，实验应该满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量．根据初速度为零的匀变速直线运动特点可得出答案．

（1）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拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：F拉=
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）在初速度为零的匀变速直线运动中有x=at2，若运动时间相等，则位移与加速度成正比．小车1、2的加速度之比a1：a2=x1：x2.