Question

如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置，两个相同质量的小车放在光滑水平板上，前端各系一根轻质细绳，绳的另一端跨过光滑轻质定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。两小车后端各系一条细绳，一起被夹子夹着使小车静止。打开夹子，两小车同时开始运动；关上夹子，两小车同时停下来，用刻度尺测出两小车的位移。下表是该同学在几次实验中记录的数据。

   

实验次数	车号	小车质量/g	小盘质量/g	车中砝码质量/g	盘中砝码质量/g	小车位移/cm
1	甲	50	10	0	0	15
乙	50	10	0	10	30
2	甲	50	10	0	10	27.5
乙	50	10	50	10	14
3	甲	50	10	0	0	18
乙	50	10	10	10

请回答下述问题：

（1）在每一次实验中，甲、乙两小车的位移之比等于________之比，请简要说明实验原理___________。

（2）第1次实验控制了___________不变，在实验误差允许的范围内，可得出的结论是：______________。

（3）第2次实验控制了_____________不变，在实验误差允许的范围内，可得出的结论是：_______________。

（4）第3次实验时，该同学先测量了甲车的位移，再根据前两次实验结论，计算出乙车应该发生的位移，然后再测量了乙车的位移，结果他高兴地发现，理论的预言与实际符合得相当好。请问，他计算出的的位移应该是_______________

Answer

加速度 原理见解析 小车和车内砝码总质量 小车的加速度与其所受拉力成正比 小车所受拉力 小车的加速度与其质量成反比 30cm

【解析】

（1）[1][2]由于甲、乙两车均做初速度为零的匀加速直线运动，且运动时间相同，由知甲、乙两车的位移之比等于加速度之比，即。

（2）[3]通过第1次实验数据可知，实验中控制小车和车内砝码总质量不变;

[4]由于位移之比为1:2，拉力之比也为1:2，故得到的结论为：在实验误差允许的范围内，小车加速度与其所受拉力成正比。

（3）[5]通过第2次实验数据可知，实验中控制小车所受拉力不变;

[6]由与质量之比为1:2，位移之比为2:1，故得到的结论为：在实验误差允许的范围内，小车加速度与其质量成反比。

（4）[7]由第1、2两次实验可知，小车的加速度与其所受拉力成正比，与其质量成反比，则，故，得。