Question

（9分）現(xiàn)要用如圖所示的裝置探究“加速度與物體受力的關(guān)系”。小車所受拉力和及其速度可分別由拉力傳感器和速度傳感器記錄下來(lái)。速度傳感器安裝在距離L= 48.0cm的長(zhǎng)木板的A、B兩點(diǎn)。

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①將拉力傳感器固定在小車上；

②平衡摩擦力，讓小車在沒(méi)有拉力作用時(shí)能做   ___________   運(yùn)動(dòng)；

③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；

④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時(shí)的速率v_A、v_B；

⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作。

（2）下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a =   ____   。表中的第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)該為a=   ____   m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

次數(shù)	F（N）	（m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.62	4.65	4.84
5	3.00	5.49	5.72

（3）如圖所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)繪出了理論上的a-F圖象。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的a-F圖線。

（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的兩個(gè)關(guān)系圖線，分析造成上述偏差的主要原因是               。

 

Answer 1

【答案】

（1）勻速直線

（2）  ，  2.44

（3）如圖

（4）沒(méi)有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大

【解析】

試題分析：（1）平衡摩擦力后，小車在沒(méi)有拉力作用時(shí)，應(yīng)該能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（2）小車從A到B勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得加速度。將表中的第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和L=0.48m代入上式，解得a=2.44m/s²。

（3）描點(diǎn)后作出圖象如圖所示。

（4）實(shí)驗(yàn)所得圖線為直線，但不過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)F有一定數(shù)值時(shí)，小車加速度仍為零，說(shuō)明沒(méi)有完全平衡摩擦力，也可能拉力傳感器讀數(shù)存在誤差，即讀數(shù)偏大。

考點(diǎn)：本題考查了控制變量法研究牛頓第二定律。