Question

某探究小组在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，采用如图所示的装置，通过控制装置让两小车同时开始运动，同时停止，测量两小车运动的位移，从而讨论加速度与力、质量的关系．某次实验中，测得两小车总质量均为300g，现保持两小车质量不变，改变盘中砝码的质量，进行几次实验，得到的数据如下表，表中的m₁、m₂分别表示两盘与砝码的总质量，x₁、x₂分别表示两小车运动的位移．
（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使______；在实验时，为减小系统误差，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”）．
（2）由运动学知识可知，两小车加速度之比a₁/a₂与位移之比x₁/x₂之间的大小关系为______（选填“相等”、“不相等”、“没有关系”）
（3）用m₁g和m₂g分别代表两小车所受拉力．根据实验数据可知，当小车的质量不变时，小车的加速度与拉力的关系是：______．

次数	小车1		小车2		比值		结论
	m1/g	x1/cm	m2/g	x2/cm	m1g/m2g	x1/x2	在误差允许的范围内：
1	9.00	28.80	14.00	45.00	0.64	0.64
2	9.00	23.20	19.00	50.50	0.47	0.46
3	14.00	29.90	24.00	52.20	0.58	0.57
4	14.00	23.40	29.00	51.20	0.48	0.46

Answer 1

（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线与木板平行（或水平），如果细线不保持水平，那么小车的合力就不等于绳子的拉力，小车的合力就不能正确测量．
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=

mMg

M+m

．
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）本实验中，两小车从静止开始做匀加速直线运动，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．
（3）因为两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等．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，故当小车的质量不变时，小车的加速度与拉力成正比．
故答案为：（1）细线与木板平行；远小于；（2）相等；（3）在误差允许的范围内，小车的加速度与拉力成正比．